CN106627997B - 安装测量设备的方法、支撑座及无人船 - Google Patents

Abstract

本发明公开了安装测量设备的方法、支撑座及无人船。其中，支撑座包括固定于无人船的船体底部的延伸部和适于安装测量设备的安装部。延伸部其从船体底部向下延伸。安装部与延伸部下端耦接。

Description

安装测量设备的方法、支撑座及无人船

技术领域

本发明涉及无人船技术领域，尤其涉及安装测量设备的方法、支撑座及无人船。

背景技术

声呐等测量设备广泛应用于水域测量。例如，测量设备被用于对湖泊或海岸等地形进行测量。

目前，测量设备通过安装在测量船的船舷侧位置。例如，申请号为201020261027.3的专利文献公开了一种多波束船舷便携式安装平台。该安装平台包括安装在船舷上的底座和升降机。升降机上设置有升降索。升降锁的下端设有连接多波束探测仪的连接件。

然而，船舷侧位置浪花气泡较多，并且摇摆幅度较大。因此，船舷侧安装测量设备的方式对测量设备的准确度有较大影响。

为此，本发明提出了一种新的安装测量设备的技术方案。

发明内容

本发明提供一种新的安装测量设备的技术方案，有效的解决了上述中至少一个问题。

根据本发明的一个方面，提供一种安装测量设备的支撑座，包括固定于无人船的船体底部的延伸部和适于安装测量设备的安装部。延伸部其从船体底部向下延伸并后掠。安装部与延伸部下端耦接。

可选地，在根据本发明的支撑座中，延伸部相对于其所处船体底部位置前倾、后掠或者竖直向下延伸。延伸部与安装部之间还设置有缓冲层。缓冲层例如为橡胶材质。

可选地，根据本发明的支撑座还包括穿设于船体底部通孔的穿仓管，其外轮廓中至少一段贴紧该通孔内壁并水密，其内部适于布置所述线缆。穿仓管为硅胶软管且上端高于船体的预定吃水线。

可选地，在根据本发明的支撑座中，安装部适于安装的测量设备包括下述中至少一种：多波束探测仪、声速剖面仪和惯性导航仪。安装部呈流线型，并包裹测量设备的至少一部分。延伸部与预定吃水线前端的水平距离为该预定吃水线的前后端之间总长度的1/3。

可选地，在根据本发明的支撑座中，延伸部与安装部一体成型。

可选地，在根据本发明的支撑座中，延伸部进一步设置有伸缩机构。该伸缩机构的伸出端与安装部连接。延伸部具有扁平轮廓。延伸部的截面为圆形、菱形、流线型、长方形和三角形中任一种。

根据本发明又一个方面，提供一种无人船，包括根据本发明的支撑座、安装于所述支撑座的测量设备和设置在船体上并与测量设备耦接的数据处理设备。

可选地，在根据本发明的无人船中，测量设备包括多波束探测仪、声速剖面仪和惯性导航仪。数据处理设备包括第一和第二处理单元。第一处理单元与多波束探测仪以及声速剖面仪均耦接。第二处理单元与惯性导航仪耦接。

可选地，根据本发明的无人船还包括设置在船体前侧的第一卫星定位天线和设置在船体后侧的第二卫星定位天线。第一卫星定位天线和第二卫星定位天线均与第二处理单元耦接。第一卫星天线与第二卫星天线的间距不小于2m。

可选地，根据本发明的无人船还包括与数据处理设备耦接的数据存储设备。

根据本发明又一个方面，提供一种安装测量设备的方法，该方法包括下述步骤。在无人船底部中线上确定安装位置。将支撑座固定于该安装位置。将测量设备安装到该支撑座。其中，支撑座为根据本发明的任一种。

综上，根据本发明的安装测量设备的技术方案，通过在船底安装测量设备的方式，可以提高测量设备的测量精度和测量稳定性。特别是，本发明的技术方案通过将测量设备安装在船底靠近前端1/3位置处可以极大减少气泡对测量设备的影响。进一步，根据本发明的测量设备通过设置穿仓管(上端高于预定吃水线，且下端不做水密处理)，可以方便地更换测量设备以及相应的线缆，并且船舱不会进水。进一步，本发明的技术方案可以在支撑座上设置伸缩机构，从而可以方便地调节测量设备的工作深度。进一步，根据本发明的延伸部和安装部之间还可以设置缓冲层。本发明的支撑座通过缓冲层可以降低船体晃动对测量设备的影响，以便提高测量设备的测量精度。

附图说明

为了实现上述以及相关目的，本文结合下面的描述和附图来描述某些说明性方面，这些方面指示了可以实践本文所公开的原理的各种方式，并且所有方面及其等效方面旨在落入所要求保护的主题的范围内。通过结合附图阅读下面的详细描述，本公开的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显。遍及本公开，相同的附图标记通常指代相同的部件或元素。

图1示出了根据本发明一些实施例的无人船100的示意图；

图2示出了图1中无人船100的仰视图；

图3示出了图1中无人船100装配有测量设备时的示意图；

图4示出了图3中B处的放大示意图；

图5示出了根据本发明一些实施例的延伸部的截面示意图；

图6示出了根据本发明一个实施例的支撑座的示意图；

图7示出了根据本发明一个实施例的支撑座的示意图；

图8示出了根据本发明又一个实施例的支撑座的示意图；以及

图9示出了根据本发明一个实施例的安装测量设备的方法900的流程图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

图1示出了根据本发明一些实施例的无人船100的示意图。图2示出了图1中无人船100的仰视图。

如图1及图2所示，无人船100设置有用于安装测量设备的支撑座。支撑座包括延伸部110和安装部120。延伸部110安装在船体的底部，从船体底部向下延伸。这里，延伸部110可以被设置为后掠(如图1所示)。另外，延伸部110还可以被设置为如图7所示的前倾方式和如图8所示的竖直向下延伸方式。安装部120安装在延伸部110的下端。在一个实施例中，延伸部110与安装部120一体成型。在又一个实施例中，延伸部110和安装部120由零部件组装而成，本发明对此不做过多限制。

取决于期望的配置，本发明的测量设备例如可以包括多波束探测仪、声速剖面仪和惯性导航仪中一个或多个。当然，测量设备也可以包括其他公知的探测装置，本发明对此不做限制。为了减少阻力和气泡，延伸部110通常具有扁平轮廓，但不限于此。如图5所示，延伸部110的截面可以被设置为圆形、菱形、流线型、长方形和三角形中任一种。安装部120呈流线型并且包裹测量设备的至少一部分。

综上，根据本发明的支撑座可以将例如多波束探测仪等测量设备安装在船底部。特别说明的是，船底部位置通常摇摆幅度小于船舷位置，并且气泡也小于船侧面位置。这样，本发明的支撑座可以使得例如多波束探测仪等设备有更好的测量精度和稳定度。

可选地，本发明的支撑座可以被设置在靠近预定吃水线前端1/3位置处的船底。具体地，预定吃水线例如为无人船100正常载荷时的吃水线，但不限于此。支撑座上延伸部110与预定吃水线前端的水平距离为预定吃水线前后端总长度的1/3。这里，支撑座靠近预定吃水线前端1/3的位置通常气泡非常少，可以极大提高测量设备的测量精度。

图3示出了图1中无人船100装配有测量设备时的示意图。图4示出了图3中B处的放大示意图。

如图3和4所示，支撑座还可以包括穿仓管130。穿仓管120穿设于船体底部的通孔中。穿仓管120的外轮廓(即管的外表面)中至少一段贴紧通孔内壁并水密。这样，穿仓管120的内部可以布置线缆。这里，穿仓管120例如是硅胶软管，但不限于此。相应地，延伸部110的内部可以设置供线缆穿设的开孔111。在此基础上，无人船100上布置的数据处理设备(图中未示出)可以通过线缆与支撑座上的测量设备耦接。需要说明的是，穿仓管130的上端高于预定吃水线，且下端不需要水密。这样，根据本发明的支撑座可以方便地被更换测量设备及相应的线缆。另外，穿仓管上端高于预定吃水线的设置可以避免船舱进水。

取决于测量设备的具体配置，数据处理设备可以被相应配置。例如图3中测量设备包括多波束探测仪140、声速剖面仪150和惯性导航仪160。其中，多波束声呐140包括多波束发射阵141和接收阵142。相应地，数据处理设备可以包括第一处理单元和第二处理单元。第一处理单元与多波束探测仪140以及声速剖面仪150均耦接。第二处理单元与惯性导航仪160耦接。这样，数据处理单元可以对测量设备所采集的数据进行处理操作。这里，处理操作例如可以是进行逻辑判断、数据格式转化、数据存储和向基站传输数据等，本发明对此不做限制。第一和第二处理单元可以是各自独立的嵌入式计算设备，也可以集成在一起，本发明对此不做过多限制。

可选地，无人船100还可以配置与数据处理设备连接的数据存储设备(未示出)。无人船100还可以配置有卫星定位天线171和172。这里，卫星定位天线171和172可以连接到第二处理单元。这两个天线的间距通常不小于2m，以提高定位精度。

可选地，根据本发明的延伸部110还可以配置伸缩机构(未示出)。安装部120安装在伸缩机构的伸出端上。这里，伸缩机构可以是多种公知的结构，本发明对此不做限制。这样，本发明的支撑座可以通过伸缩机构来调节测量设备的工作深度。

图6示出了根据本发明一个实施例的支撑座的示意图。如图6所示，根据本发明支撑座在延伸部110和安装部120之间还可以设置缓冲层180。这里，缓冲层例如为橡胶材质，但不限于此。本发明的支撑座通过缓冲层可以降低船体晃动对测量设备的影响，以便提高测量设备的测量精度。

图9示出了根据本发明一个实施例的安装测量设备的方法900的流程图。如图9所示，方法900始于步骤S910，在无人船底部中线上确定安装位置。在步骤S920中，将支撑座固定于该安装位置。随后，方法900执行步骤S930，将测量设备安装到该支撑座。可选地，支撑座可以包括从安装位置延伸的延伸部和适于安装测量设备的安装部。延伸部与船体的预定吃水线前端的水平距离为该预定吃水线的前后端之间总长度的1/3。方法900更具体的实施细节请参见对于无人船100的说明，这里不再赘述。

A9、如A1-A8中任一项所述的支撑座，其中，所述延伸部与船体的预定吃水线前端的水平距离为该预定吃水线的前后端之间总长度的1/3。A10、如A1-A9中任一项所述的支撑座，其中，所述延伸部与所述安装部一体成型。A11、如A1-A9中任一项所述的支撑座，其中，所述延伸部进一步设置有伸缩机构，该伸缩机构的伸出端与所述安装部连接。A12、如A1-A8中任一项所述的支撑座，其中，所述延伸部具有扁平轮廓。A13、如A12所述的支撑座，其中，所述延伸部的截面为圆形、菱形、流线型、长方形和三角形中任一种。B15、如B14所述的无人船，其中，所述测量设备包括多波束探测仪、声速剖面仪和惯性导航仪；所述数据处理设备包括：第一处理单元，与多波束探测仪以及声速剖面仪均耦接，第二处理单元，与惯性导航仪耦接。B16、如B15所述的无人船，还包括设置在船体前侧的第一卫星定位天线和设置在船体后侧的第二卫星定位天线，第一卫星定位天线和第二卫星定位天线均与所述第二处理单元耦接。B17、如B16所述的无人船，其中，所述第一卫星天线与所述第二卫星天线的间距不小于2m。B18、如B14-B17中任一项所述的无人船，还包括与所述数据处理设备耦接的数据存储设备。

在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下被实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

类似地，应当理解，为了精简本公开并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本发明的示例性实施例的描述中，本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多特征。更确切地说，如下面的权利要求书所反映的那样，发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。

本领域那些技术人员应当理解在本文所公开的示例中的设备的模块或单元或组件可以布置在如该实施例中所描述的设备中，或者可替换地可以定位在与该示例中的设备不同的一个或多个设备中。前述示例中的模块可以组合为一个模块或者此外可以分成多个子模块。

本领域那些技术人员可以理解，可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件，以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在下面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。

此外，所述实施例中的一些在此被描述成可以由计算机***的处理器或者由执行所述功能的其它装置实施的方法或方法元素的组合。因此，具有用于实施所述方法或方法元素的必要指令的处理器形成用于实施该方法或方法元素的装置。此外，装置实施例的在此所述的元素是如下装置的例子：该装置用于实施由为了实施该发明的目的的元素所执行的功能。

如在此所使用的那样，除非另行规定，使用序数词“第一”、“第二”、“第三”等等来描述普通对象仅仅表示涉及类似对象的不同实例，并且并不意图暗示这样被描述的对象必须具有时间上、空间上、排序方面或者以任意其它方式的给定顺序。

尽管根据有限数量的实施例描述了本发明，但是受益于上面的描述，本技术领域内的技术人员明白，在由此描述的本发明的范围内，可以设想其它实施例。此外，应当注意，本说明书中使用的语言主要是为了可读性和教导的目的而选择的，而不是为了解释或者限定本发明的主题而选择的。因此，在不偏离所附权利要求书的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。对于本发明的范围，对本发明所做的公开是说明性的，而非限制性的，本发明的范围由所附权利要求书限定。

Claims (13)

1.一种安装测量设备的支撑座，包括：

固定于无人船的船体底部的延伸部，其从船体底部向下延伸；

适于安装测量设备的安装部，其与延伸部下端耦接；以及

穿设于所述船体底部通孔的穿仓管，其外轮廓中至少一段贴紧该通孔内壁并水密，其内部适于布置线缆；

所述延伸部与安装部之间还设置有缓冲层，所述缓冲层能够降低船体晃动对测量设备的影响；

所述延伸部与所述安装部一体成型，所述延伸部具有扁平轮廓，且所述延伸部与船体的预定吃水线前端的水平距离为该预定吃水线的前后端之间总长度的1/3；

所述延伸部进一步设置有伸缩机构，该伸缩机构的伸出端与所述安装部连接，支撑座能够通过伸缩机构来调节测量设备的工作深度。

2.如权利要求1所述的支撑座，其中，所述延伸部相对于其所处船体底部位置前倾、后掠或者竖直向下延伸。

3.如权利要求1所述的支撑座，其中，所述缓冲层为橡胶材质。

4.如权利要求1所述的支撑座，其中，所述穿仓管为硅胶软管且上端高于所述船体的预定吃水线。

5.如权利要求1-4中任一项所述的支撑座，其中，所述安装部适于安装的测量设备包括下述中至少一种：多波束探测仪、声速剖面仪和惯性导航仪。

6.如权利要求1-4中任一项所述的支撑座，其中，所述安装部呈流线型，并包裹所述测量设备的至少一部分。

7.如权利要求1所述的支撑座，其中，所述延伸部的截面为圆形、菱形、流线型、长方形和三角形中任一种。

8.一种无人船，包括：

如权利要求1-7中任一项所述的支撑座；

安装于所述支撑座的测量设备；以及

设置在船体上并与所述测量设备耦接的数据处理设备。

9.如权利要求8所述的无人船，其中，所述测量设备包括多波束探测仪、声速剖面仪和惯性导航仪；

所述数据处理设备包括：

第一处理单元，与多波束探测仪以及声速剖面仪均耦接，

第二处理单元，与惯性导航仪耦接。

10.如权利要求9所述的无人船，还包括设置在船体前侧的第一卫星定位天线和设置在船体后侧的第二卫星定位天线，第一卫星定位天线和第二卫星定位天线均与所述第二处理单元耦接。

11.如权利要求10所述的无人船，其中，所述第一卫星定位天线与所述第二卫星定位天线的间距不小于2m。

12.如权利要求8-11中任一项所述的无人船，还包括与所述数据处理设备耦接的数据存储设备。

13.一种安装测量设备的方法，该方法包括：

在无人船底部中线上确定安装位置；

将支撑座固定于该安装位置；以及

将测量设备安装到该支撑座，其中，支撑座为权利要求1-7中任一项所述的支撑座。