本發(fā)明屬于海上巡航與搜救的技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種自動(dòng)系固的無(wú)人艇協(xié)同編隊(duì)及系固方法。

背景技術(shù)：

目前海事巡航與搜救主要由人工駕駛的搜救艇和搜救飛機(jī)完成，搜救艇速度較慢，搜救飛機(jī)續(xù)航時(shí)間有限，造成一定程度的搜救時(shí)間上的緊迫性和空間上的不達(dá)性，給搜救行動(dòng)的協(xié)調(diào)、有序、高效地開(kāi)展帶來(lái)一定的困難，增大了遇險(xiǎn)船舶和遇險(xiǎn)人員的遇難風(fēng)險(xiǎn)。

由高性能的水面無(wú)人艇(usv)構(gòu)建成協(xié)同作業(yè)編隊(duì)的主體，能夠?qū)崿F(xiàn)全天候的海事管理以及海上搜救等目的。由多艘水面無(wú)人艇組成的協(xié)同編隊(duì)協(xié)同作業(yè)時(shí)具有以下無(wú)與倫比的優(yōu)勢(shì)：能迅速、準(zhǔn)確、高效地獲知和感知環(huán)境信息，并具有整合和處理多種信息的強(qiáng)大能力；

并行工作，工作效率更高；系統(tǒng)的工作能力更強(qiáng)，可以綜合控制和協(xié)調(diào)編隊(duì)內(nèi)各船舶之間的通訊并具有對(duì)各無(wú)人艇發(fā)布命令的能力；系統(tǒng)的魯棒性更高，容錯(cuò)能力更強(qiáng)。當(dāng)前無(wú)人艇因其機(jī)動(dòng)性強(qiáng)，航行速度快，隱身性能好等優(yōu)點(diǎn)得到了廣泛的研究，但也多集中在其結(jié)構(gòu)和性能上的分析，對(duì)于無(wú)人艇協(xié)同編隊(duì)的研究很少。隨著無(wú)人艇技術(shù)的發(fā)展，其大規(guī)模的應(yīng)用也必將成為趨勢(shì)，協(xié)同編隊(duì)技術(shù)在無(wú)人艇方面也必然會(huì)有很大的應(yīng)用空間。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于針對(duì)上述存在的問(wèn)題，提供一種自動(dòng)系固的無(wú)人艇協(xié)同編隊(duì)及系固方法，解決跟隨艇在趕往事發(fā)海域時(shí)所面臨的續(xù)航能力較母艇弱的問(wèn)題，達(dá)到在海上使跟隨艇安全自動(dòng)系固于母艇的目的。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：一種自動(dòng)系固的無(wú)人艇協(xié)同編隊(duì)，其特征在于，包括母艇、數(shù)艘跟隨艇、彈性減震裝置、電磁鐵系固裝置和控制裝置，所述彈性減震裝置分別設(shè)于所述母艇的兩側(cè)，所述電磁鐵系固裝置設(shè)于彈性減震裝置上，所述控制裝置包括位移傳感器和plc控制器，所述位移傳感器設(shè)于電磁鐵系固裝置上，所述plc控制器分別用線纜與位移傳感器和電磁鐵系固裝置相連。

按上述方案，所述彈性減震裝置為數(shù)個(gè)彈性減震器，所述彈性減震器的兩端通過(guò)球形接頭分別與所述母艇及電磁鐵系固裝置相連，數(shù)個(gè)彈性減震器均勻間隔呈矩形排列。

按上述方案，所述電磁鐵系固裝置包括吸盤(pán)和電磁鐵，所述吸盤(pán)與所述彈性減震器通過(guò)球形接頭相連，所述電磁鐵設(shè)于彈性減震器上，所述位移傳感器設(shè)于吸盤(pán)側(cè)壁上。

按上述方案，所述彈性減震器、球形接頭、位移傳感器、吸盤(pán)和電磁鐵中除吸盤(pán)吸合面外均通過(guò)橡膠套密封。

一種無(wú)人艇協(xié)同編隊(duì)自動(dòng)系固的方法，其特征在于，包括如下步驟：首先plc控制器使電磁鐵通電產(chǎn)生磁力，數(shù)艘跟隨艇通過(guò)吸盤(pán)吸附在母艇兩側(cè)，跟隨母艇到達(dá)指定位置，然后plc控制器使電磁鐵斷電磁力消失，跟隨艇與母艇分離，各自執(zhí)行搜救與巡航任務(wù)，任務(wù)完成后跟隨艇駛向母艇兩側(cè)，當(dāng)位移傳感器監(jiān)測(cè)到跟隨艇后向plc控制器發(fā)送信息，plc控制器使電磁鐵通電產(chǎn)生磁力，數(shù)艘跟隨艇通過(guò)吸盤(pán)吸附在母艇兩側(cè)，跟隨母艇回到原位。

本發(fā)明的有益效果是：提供一種自動(dòng)系固的無(wú)人艇協(xié)同編隊(duì)及系固方法，當(dāng)跟隨艇?？炕螂x開(kāi)母艇進(jìn)行還是搜救與巡航任務(wù)時(shí)，通過(guò)控制裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)跟隨艇與母艇之間的靠泊與離泊，提高系固的自動(dòng)化程度，采用彈性減震裝置可降低電磁鐵系固裝置與跟隨艇碰撞時(shí)的沖擊力，避免對(duì)跟隨艇和母艇的船舷以及系固裝置造成損害。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的正視圖。

其中：1-母艇，2-跟隨艇，3-彈性減震裝置，4-電磁鐵系固裝置。

具體實(shí)施方式

為更好地理解本發(fā)明，下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步的描述。

如圖1-2所示，一種自動(dòng)系固的無(wú)人艇協(xié)同編隊(duì)，包括母艇1、數(shù)艘跟隨艇2、彈性減震裝置3、電磁鐵系固裝置4和控制裝置，彈性減震裝置分別設(shè)于母艇的兩側(cè)，電磁鐵系固裝置設(shè)于彈性減震裝置上，控制裝置包括位移傳感器和plc控制器，位移傳感器設(shè)于電磁鐵系固裝置上，plc控制器分別用線纜與位移傳感器和電磁鐵系固裝置相連。

彈性減震裝置為數(shù)個(gè)彈性減震器，彈性減震器的兩端通過(guò)球形接頭分別與母艇及電磁鐵系固裝置相連，數(shù)個(gè)彈性減震器均勻間隔呈矩形排列，組成彈性半穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。

電磁鐵系固裝置包括吸盤(pán)和電磁鐵，吸盤(pán)與彈性減震器通過(guò)球形接頭相連，吸盤(pán)可以在前、后、上、下方能有一定的移動(dòng)空間，同時(shí)還可以和船體在任意方向上發(fā)生一定角度的偏轉(zhuǎn)，電磁鐵設(shè)于彈性減震器上，位移傳感器設(shè)于吸盤(pán)側(cè)壁上，用以監(jiān)測(cè)跟隨艇與母艇之間的距離。

彈性減震器、球形接頭、位移傳感器、吸盤(pán)和電磁鐵中除吸盤(pán)吸合面外均通過(guò)橡膠套密封，避免構(gòu)件直接暴露而受水、灰塵、空氣等的侵蝕，從而延長(zhǎng)這些構(gòu)件的使用壽命。

一種無(wú)人艇協(xié)同編隊(duì)自動(dòng)系固的方法：首先plc控制器使電磁鐵通電產(chǎn)生磁力，數(shù)艘跟隨艇通過(guò)吸盤(pán)吸附在母艇兩側(cè)，跟隨母艇到達(dá)指定位置，然后plc控制器使電磁鐵斷電磁力消失，跟隨艇與母艇分離，各自執(zhí)行搜救與巡航任務(wù)，任務(wù)完成后跟隨艇駛向母艇兩側(cè)，當(dāng)位移傳感器檢測(cè)到跟隨艇后向plc控制器發(fā)送信息，plc控制器使電磁鐵通電產(chǎn)生磁力，數(shù)艘跟隨艇通過(guò)吸盤(pán)吸附在母艇兩側(cè)，跟隨母艇回到原位。

以上的僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，當(dāng)然不能以此來(lái)限定本發(fā)明之權(quán)利范圍，因此依本發(fā)明申請(qǐng)專(zhuān)利范圍所做的等效變化，仍屬本發(fā)明的保護(hù)范圍。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提出一種自動(dòng)系固的無(wú)人艇協(xié)同編隊(duì)及系固方法，包括母艇、數(shù)艘跟隨艇、彈性減震裝置、電磁鐵系固裝置和控制裝置，彈性減震裝置分別設(shè)于母艇的兩側(cè)，電磁鐵系固裝置設(shè)于彈性減震裝置上，控制裝置包括位移傳感器和PLC控制器，位移傳感器設(shè)于電磁鐵系固裝置上，PLC控制器分別用線纜與位移傳感器和電磁鐵系固裝置相連。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)跟隨艇與母艇自動(dòng)系固及分離。

技術(shù)研發(fā)人員：馬勇;李巖;潘思;孫宇;甘浪雄;程龍珉;郭航
受保護(hù)的技術(shù)使用者：武漢理工大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：2017.03.20
技術(shù)公布日：2017.07.21