CN114889823B - 一种无人直升机快速布放auv方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种无人直升机快速布放AUV方法，涉及水下搜索设备领域，具体方法是：升降绞盘上部螺接于无人机机体上，内部装有张力传感器和排线器，下部安装有接驳器，升降绞盘具有自动收放线功能、自动排线功能；设置在两根绞绳下方的稳定器与接驳器通过爪扣连接，爪扣具有遥控开合功能；稳定器主要由艇仓、外浮圈、推进器组成，用于保持AUV脱离前姿态稳定，其中艇仓起到仿形固定功能，外浮圈提供浮力，推进器控制稳定器悬停；贴合在艇仓内的AUV与置于稳定器内部的脱扣器扣合，遥控脱扣即可释放AUV，这种方法相较于母船抛放方式，具有效率高、受海况影响小等优点，相较于空投方案，具有入水稳、无损伤、无空泡、成功率高、成本低等优点。
Description
技术领域
本发明涉及水下搜索设备领域，具体是一种无人直升机快速布放AUV方法。
背景技术
海洋调查、观测、探测是研究海洋、开发海洋、合理利用海洋的重要基础，其实现必须依靠可以搭载测量传感器的水下搜索观测平台，航天器、航空器、舰船、潜水器、浮标、潜标、井架、台站是最常用的海洋载体平台。
与载人潜水器相比，AUV具有无人员伤亡风险、勤务率高、作业灵活、经济高效等，在海洋领域应用广泛。常用的AUV部署手段是由母船携带布放，该方法存在许多不足，除了大海况时船舶无法出海、布放过程易受天气影响、布放装置复杂、成本高、周期长、存在人员落水风险以外，在出现紧急情况时，根本无法快速部署到预定位置、发挥预想功能。
近年来部分学者开展了空投AUV的研究，主要是考虑用导弹、载人航空器或固定翼无人机进行空投，不过由于空水介质转换的复杂性，入水时冲击损伤、空泡效应、姿态超限等现象显著，大部分研究都停留在理论研究和仿真模拟阶段，还没有达到实验测试阶段或工程实施阶段。
发明内容
本发明的目的在于提供一种无人直升机快速布放AUV方法，能够快速、平稳、低成本、全天候布放AUV，以提高AUV的布放效率和成功率。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种无人直升机快速布放AUV方法，包括以下步骤：
1)将升降绞盘上部螺接于无人机机体上，接驳器安装在升降绞盘下部；
2)将接驳器上的爪扣遥控撑开，把系于两根绞绳上的稳定器放到接驳器的爪扣位置，遥控爪扣抱合，锁紧稳定器；
3)将贴合在艇仓内的AUV与置于稳定器内部的脱扣器扣合；
4)操作无人直升机飞至指定坐标、进入悬停，根据回传视频，调整悬停高度，遥控爪扣撑开，缓慢的下放稳定器和AUV；
5)待AUV入水之后，遥控升降绞盘快速放线(长度≥1.5倍的AUV与UAV两点间距离)，外浮圈和推进器保持稳定器和AUV在水下5米处悬停，若受到急流和急浪影响，系绳的张力大于张力传感器的预设阈值，升降绞盘会快速自动放线；
6)AUV开机启动，等待姿态稳定后，遥控稳定器内的脱扣器动作、即可释放AUV；
7)遥控升降绞盘和爪扣，将稳定器复位，无人机开始返航，布放任务完成。
在上述技术方案的基础上，本发明还提供以下可选技术方案：
在一种可选方案中：在步骤1)中，所述升降绞盘上部与无人机机体相连接，所述升降绞盘内部设置有张力传感器和排线器，所述升降绞盘下部安装有接驳器。
在一种可选方案中：在步骤2)中，所述接驳器的爪扣可以通过遥控撑开、抱合，遥控爪扣撑开，把系于两根绞绳上的稳定器放到接驳器的爪扣位置，遥控爪扣抱合，锁紧稳定器。
在一种可选方案中：在步骤3)中，所述AUV贴合在具有仿形固定功能的艇仓内，置于稳定器内部的脱扣器钩住AUV。
在一种可选方案中：在步骤4)中，所述无人直升机携快速布放AUV装置飞至指定坐标、进入悬停，根据回传视频，调整悬停高度，遥控爪扣撑开，缓慢的下放稳定器和AUV。
在一种可选方案中：在步骤5)中，所述稳定器和AUV入水之后，遥控升降绞盘快速放线(长度≥1.5倍的AUV与UAV两点间距离)，外浮圈和推进器保持稳定器和AUV在水下5米处悬停，姿态平稳后即可脱钩释放。
在一种可选方案中：在步骤6)中，所述AUV开机启动、姿态稳定后，遥控稳定器内的脱扣器动作、即可释放AUV。
在一种可选方案中：在步骤7)中，所述升降绞盘和爪扣通过遥控控制，将稳定器复位，无人机开始返航，布放任务完成。
相较于现有技术，本发明的有益效果如下：
1)相较于母船抛放方式，具有效率高、受海况影响小等优点；
2)相较于空投方案，具有无损伤、无空泡、姿态稳、成功率高、成本低等优点。
附图说明
图1为无人直升机快速布放AUV装置的总体结构示意图；
图2为无人直升机快速布放AUV装置中升降绞盘和接驳器示意图；
图3为无人直升机快速布放AUV装置中稳定器和内部脱钩器的示意图；
图4为无人直升机快速布放AUV装置中艇仓的剖面示意图。
附图标记注释：1-无人机机体、2-增高起落架、3-升降绞盘、4-遥控拉线、5-爪扣、6-绞绳、7-艇仓、8-外浮圈、9-脱扣器、10-AUV、11-排线器，12-张力传感器，13-接驳器，14-稳定器，15-推进器。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
以下结合具体实施例对本发明的具体实现进行详细描述。
如图1-4所示，为本发明一个实施例提供的一种无人直升机快速布放AUV方法，包括以下步骤：
1)将升降绞盘3上部螺接于无人机机体1上，接驳器13安装在升降绞盘3下部；
2)将接驳器13上的爪扣5遥控撑开，把系于两根绞绳6上的稳定器14放到接驳器13的爪扣5位置，遥控爪扣5抱合，锁紧稳定器14；
3)将贴合在艇仓7内的AUV10与置于稳定器14内部的脱扣器9扣合；
4)操作无人直升机飞至指定坐标、进入悬停，根据回传视频，调整悬停高度，遥控爪扣5撑开，缓慢的下放稳定器14和AUV；
5)待AUV入水之后，遥控升降绞盘快速放线(长度≥1.5倍的AUV与UAV两点间距离)，外浮圈8和推进器15保持稳定器14和AUV在水下5米处悬停，若受到急流和急浪影响，系绳的张力大于张力传感器12的预设阈值，升降绞盘会快速自动放线；
6)AUV开机启动，等待姿态稳定后，遥控稳定器14内的脱扣器9动作、即可释放AUV；
7)遥控升降绞盘3和爪扣5，将稳定器14复位，无人机开始返航，布放任务完成。
如图1所示，作为本发明的一种优选实施例，采用无人直升机对AUV进行投放，即利用无人直升机将AUV快速运至指定地点，然后缓慢下放绳索，待稳定器14和AUV平稳入水悬停后，再脱钩释放AUV，相较于空投方案，具有无损伤、无空泡、成功率高、成本低等优点；相较于直接在母船上进行抛放，具有效率高、受海况影响小等优点。
如图2所示，作为本发明的一种优选实施例，在步骤1)中，所述升降绞盘3上部与无人机机体1相连接，所述升降绞盘3内部设置有张力传感器12和排线器11，所述升降绞盘3下部安装有接驳器13，升降绞盘3具有自动收放线功能、自动排线功能
如图1所示，作为本发明的一种优选实施例，在步骤2)中，所述接驳器13上的爪扣5可以通过遥控撑开或抱合，遥控接驳器13上的爪扣5撑开，把系于两根绞绳6上的稳定器14放到接驳器13的爪扣5位置，遥控爪扣5抱合，锁紧稳定器14，防止飞行过程中晃动，影响无人机安全。
如图1所示，作为本发明的一种优选实施例，在步骤3)中，所述艇仓7是可以仿形固定AUV的半包结构，用内置于稳定器14内的脱扣器9钩住AUV上的环、将其拉紧压在艇仓7上，艇仓7内壁与脱扣器9之间设置有遥控拉线4，艇仓7起到仿形固定功能，外浮圈8提供浮力，推进器15控制稳定器14悬停。
如图2所示，作为本发明的一种优选实施例，在步骤4)中，所述无人直升机携快速布放AUV装置飞至指定坐标、进入悬停，根据回传视频，调整悬停高度，遥控爪扣5撑开，缓慢的下放稳定器14和AUV。
如图4所示，作为本发明的一种优选实施例，在步骤5)中，所述稳定器14和AUV入水之后，遥控升降绞盘3快速放线(长度≥1.5倍的AUV与UAV两点间距离)，外浮圈8和推进器15保持稳定器14和AUV在水下5米处悬停，姿态平稳后即可脱钩释放，若受到急流和急浪影响，绞绳6的张力大于张力传感器12的预设阈值，升降绞盘3会快速自动放线；
如图4所示，作为本发明的一种优选实施例，在步骤6)中，所述AUV开机启动，等待姿态稳定后，遥控稳定器14内的脱扣器9动作、即可释放AUV。
以上所述，仅为本公开的具体实施方式，但本公开的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本公开揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本公开的保护范围之内。因此，本公开的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (2)
1.一种无人直升机快速布放AUV方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)将升降绞盘上部螺接于无人机机体上，接驳器安装在升降绞盘下部；
2)所述接驳器的爪扣可以通过遥控进行撑开和抱合，将接驳器上的爪扣遥控撑开，把系于两根绞绳上的稳定器放到接驳器的爪扣位置，遥控爪扣抱合，锁紧稳定器；
3)将贴合在艇仓内的AUV与置于稳定器内部的脱扣器扣合；
4)操作无人直升机飞至指定坐标、进入悬停，根据回传视频，调整悬停高度，遥控爪扣撑开，缓慢的下放稳定器和AUV；
5)待AUV入水之后，遥控升降绞盘快速放线，外浮圈和推进器保持稳定器和AUV在水下5米处悬停，若受到急流和急浪影响，系绳的张力大于张力传感器的预设阈值，升降绞盘会快速自动放线；
6)AUV开机启动，等待姿态稳定后，遥控稳定器内的脱扣器动作、即可释放AUV；
7)遥控升降绞盘和爪扣，将稳定器复位，无人机开始返航，布放任务完成；
在步骤1)中，所述升降绞盘上部与无人机机体相连接，所述升降绞盘内部设置有张力传感器和排线器，所述升降绞盘下部安装有接驳器，所述升降绞盘能够自动收放线和排线。
2.根据权利要求1所述的无人直升机快速布放AUV方法，其特征在于，在步骤3)中，所述AUV贴合在具有仿形固定功能的艇仓内，置于稳定器内部的脱扣器钩住AUV。
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