一種無人潛水器水下運行狀態(tài)的自動觀測裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種無人潛水器水下運行狀態(tài)的自動觀測裝置。
【背景技術】
[0002]我國擁有廣闊的海洋面積和豐富的海洋資源。隨著我國經濟的高速發(fā)展，以及與世界各國經濟文化交流的日益頻繁，海洋安全已經成為我國國家安全的重要組成部分。但是，受之前科技水平和實力的影響，我國對海洋資源、海底情況的探索、測繪、分析、開放利用非常欠缺。近些年，隨著深潛技術的快速發(fā)展，我國對于領海的探索開發(fā)也取得了長足的進展。海洋情況復雜多變，海底環(huán)境惡劣危險，人員下潛作業(yè)存在這極大的危險性，同時也提升了潛水器的成本。因此無人潛水器應運而生，并逐漸取代有人潛水器成為了重要的海洋搜索、測繪裝置。
[0003]在無人潛水器水下作業(yè)時經常會遇到需要在潛水器外部觀察無人潛水器運行狀態(tài)或局部故障的情況，將拍攝情況傳輸給地面站。因此，在傳統(tǒng)工作模式中，將攝像機固定安裝于某個部位，僅能觀察無人潛水器固定位置情況，不能了解無人潛水器整體狀態(tài)。
[0004]為安全、長時間和全方位觀測無人潛水器在軌運行狀態(tài)，本專利提出了一種無人潛水器在軌運行狀態(tài)的自動觀測裝置，自動觀察裝置平時安裝在無人潛水器內部，在有觀測需要時釋放，圍繞無人潛水器做圓周運動，其攝像機始終對準無人潛水器并實施拍攝。觀測任務結束后，無人潛水器回收自動觀測裝置。

【發(fā)明內容】

[0005]針對現(xiàn)有技術存在的問題，本發(fā)明提供提供一種無人潛水器水下運行狀態(tài)的自動觀測裝置，具有簡單、安全、長時間和全方位觀測效果。
[0006]本發(fā)明的技術方案是:一種無人潛水器在軌運行狀態(tài)的自動觀測裝置。自動觀測裝置組件包括:周期控制接口 1、彈力控制接口 2、引接索控制器3、安裝槽壁板4、彈力控制器5、彈力器控制旋鈕6、彈力器7、密封壁板8、攝像機9、支撐壁板10、伸縮壁板11、引接索12、伸縮壁板控制螺栓13。
[0007]無人潛水器在軌運行狀態(tài)的自動觀測裝置工作原理是，考慮到無人潛水器在外大氣層空間僅受到引力作用，在沒有外部作用力的情況下，若無人潛水器本身釋放裝置與無人潛水器之間有繩索相連，則釋放裝置與無人潛水器間將受到繩索內部拉力作用，無人潛水器釋放裝置將圍繞無人潛水器作勻速圓周運動。自動觀測裝置各個組件的功能及作用如下:
周期控制接口 I作用是通過引接索控制器3控制引接索12的長度，控制自動觀測裝置圍繞無人潛水器轉動的周期，從而控制自動觀測裝置的攝像機9對無人潛水器的觀測周期；
彈力控制接口 2作用是通過彈力控制器5、彈力器控制旋鈕6設定彈力器7的彈力大小和方向，將攝像機9從無人潛水器自動觀測裝置內彈出； 引接索12作用是連接在軌無人潛水器和攝像機9，使攝像機9圍繞無人潛水器作周期性圓周運動；
支撐壁板10作用是將彈力器7、彈力器控制旋鈕6與伸縮壁板11相連，在得到彈力控制器5的控制力指令后，通過彈力器7控制螺栓解鎖彈力器7將攝像機9彈出，與無人潛水器分離；
伸縮壁板11通過伸縮壁板控制螺栓13固定在安裝槽壁板4上，其作用是與安裝槽壁板4、密封壁板8 一起，將攝像機9、引接索12、彈力器7等設備安裝在自動觀測裝置內部，在密封壁板8、支撐壁板10準備分離出攝像機9前，自動收縮到無人潛水器內部，避免無人潛水器與攝像機9發(fā)生碰撞或擾動；
彈力器7安裝于支撐壁板10上，通過彈力器控制旋鈕6解鎖，提供彈出攝像機9所需的作用力；
攝像機被釋放后，圍繞無人潛水器自動旋轉，同時把攝像信息發(fā)送給總控計算機。
[0008]在軌無人潛水器的自動觀測裝置使用模式如附圖2所示，無人潛水器自動觀測裝置展開狀態(tài)如附圖3所示，使用步驟如下:
A總控計算機對自動觀測裝置下達自動觀測指令，無人潛水器打開自動觀測裝置安裝槽蓋板，自動觀測裝置打開密封壁板8，同時解鎖伸縮壁板控制螺栓13，伸縮壁板11自動收縮到無人潛水器內部；
B總控計算機通過周期控制接口 1，將繩索長度設定信息發(fā)送給引接索控制器3，引接索控制器3控制釋放引接索12 ；
C總控計算機通過彈力控制接口 2，將彈力矢量設定信息發(fā)送給彈力控制器5，彈力控制器5對支撐壁板10上的彈力器控制旋鈕6解鎖，彈力器7工作，將攝像機9按照設定的方向和速度推出；
D攝像機9釋放后，圍繞無人潛水器自動旋轉，同時把攝像信息發(fā)送給總控計算機；
E攝像機9工作完畢后，引接索控制器3收縮引接索12，將攝像機9拉回至安裝槽內；F伸縮壁板11伸出，密封壁板8重新閉合，將自動攝像裝置重新安裝于安裝槽內，以備下次使用。
[0009]本發(fā)明的優(yōu)點
本發(fā)明公開的自動攝像裝置以一定周期圍繞無人潛水器運動，可對無人潛水器進行周期性長期觀測，避免了人工觀測的復雜性問題；二是自動觀測裝置使用完畢后，可通過引接索拉回至安裝槽內，實現(xiàn)重復使用。
【附圖說明】
[0010]附圖1為無人潛水器自動觀測裝置組成示意圖附圖2為無人潛水器自動觀測裝置使用模式示意圖附圖3為無人潛水器自動觀測裝置展開狀態(tài)示意圖圖中，周期控制接口 -1、彈力控制接口 _2、引接索控制器_3、安裝槽壁板-4、彈力控制器-5、彈力器控制旋鈕-6、彈力器-7、密封壁板-8、攝像機-9、支撐壁板-10、伸縮壁板-11、引接索-12、伸縮壁板控制螺栓-13。
【具體實施方式】
[0011]以運載飛船自動觀測裝置的應用為例，運載飛船的自動觀測裝置包括周期控制接口 1、彈力控制接口 2、引接索控制器3、安裝槽壁板4、彈力控制器5、彈力器控制旋鈕6、彈力器7、密封壁板8、攝像機9、支撐壁板10、伸縮壁板11、引接索12、伸縮壁板控制螺栓13等組件。使用步驟如下:
A運載飛船總控計算機對自動觀測裝置下達自動觀測指令，打開自動觀測裝置安裝槽蓋板，自動觀測裝置打開密封壁板8，同時解鎖伸縮壁板控制螺栓13，伸縮壁板11自動收縮到運載飛船內部；
B運載飛船總控計算機通過周期控制接口 1，將繩索長度設定信息發(fā)送給引接索控制器3，引接索控制器3控制釋放引接索12 ;
C運載飛船總控計算機通過彈力控制接口 2，將彈力矢量設定信息發(fā)送給彈力控制器5，彈力控制器5對支撐壁板10上的彈力器控制旋鈕6解鎖，彈力器7工作，將攝像機9按照設定的方向和速度推出；
D攝像機9釋放后，圍繞運載飛船自動旋轉，同時把攝像信息發(fā)送給總控計算機；
E攝像機9工作完畢后，引接索控制器3收縮引接索12，將攝像機9拉回至安裝槽內；F伸縮壁板11伸出，密封壁板8重新閉合，將自動攝像裝置重新安裝于安裝槽內，以備下次使用。
【主權項】
1.一種無人潛水器水下運行狀態(tài)的自動觀測裝置，其特征在于，自動觀測裝置包括:周期控制接口、彈力控制接口、引接索控制器、安裝槽壁板、彈力控制器、彈力器控制旋鈕、彈力器、密封壁板、攝像機、支撐壁板、伸縮壁板、引接索、伸縮壁板控制螺栓等； 周期控制接口通過引接索控制器控制引接索的長度，控制自動觀測裝置圍繞無人潛水器轉動的周期，從而控制自動觀測裝置的攝像機對無人潛水器的觀測周期； 彈力控制接口通過彈力控制器、彈力器控制旋鈕設定彈力器的彈力大小和方向，將攝像機從無人潛水器自動觀測裝置內彈出； 彈力器安裝于支撐壁板上，通過彈力器控制旋鈕解鎖，提供彈出攝像機所需的作用力； 引接索連接在軌無人潛水器和攝像機，使攝像機圍繞無人潛水器作周期性圓周運動；支撐壁板將彈力器、彈力器控制旋鈕與伸縮壁板相連，在得到彈力控制器的控制力指令后，通過彈力器將攝像機彈出，與無人潛水器分離； 伸縮壁板通過伸縮壁板控制螺栓固定在安裝槽壁板上，與安裝槽壁板、密封壁板一起，將攝像機、引接索、彈力器安裝在自動觀測裝置內部，在密封壁板、支撐壁板準備分離出攝像機前，自動收縮到無人潛水器內部，避免無人潛水器與攝像機發(fā)生碰撞或擾動。2.根據(jù)權利要求1所述的自動觀測裝置，其特征在于，攝像機被釋放后，圍繞無人潛水器自動旋轉，同時把攝像信息發(fā)送給總控計算機。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種無人潛水器水下運行狀態(tài)的自動觀測裝置，包括：周期控制接口、彈力控制接口、引接索控制器、安裝槽壁板、彈力控制器、彈力器控制旋鈕、彈力器、密封壁板、攝像機、支撐壁板、伸縮壁板、引接索、伸縮壁板控制螺栓。本發(fā)明公開的自動攝像裝置以一定周期圍繞無人潛水器運動，可對無人潛水器進行周期性長期觀測，避免了人工觀測的復雜性問題；二是自動觀測裝置使用完畢后，可通過引接索拉回至安裝槽內，實現(xiàn)重復使用。
【IPC分類】B63C11/52, H04N7/18, H04N5/232
【公開號】CN104980714
【申請?zhí)枴緾N201510457198
【發(fā)明人】李宇鐘
【申請人】李宇鐘
【公開日】2015年10月14日
【申請日】2015年7月30日