[发明专利]海洋拖曳线阵三翼定位装置及定位方法

权利要求书

1.一种海洋拖曳线阵三翼定位装置，它通过两个连接平台(11)与拖缆进行连接，其特征在于，它包括：安装在壳体(1)内的姿态传感器(2)，通讯及控制单元(3)，备用电池单元(4)，翼板驱动单元(6)，电源单元(7)，以及安装在所述壳体(1)的头部外端的压力传感器(8)和通讯线圈(9)，安装在所述壳体(1)底部的垂直翼板(5)，以及安装在所述壳体(1)两侧同一平面的两个水平翼板(10)；电源单元(7)为海洋拖曳线阵三翼定位装置提供电力，备用电池单元(4)监视电源单元(7)的工作状态，当电源单元(7)发生故障时，由备用电池单元(4)为海洋拖曳线阵三翼定位装置提供电力；

所述壳体(1)的材质为聚氨酯，其内部的骨架由玻璃纤维混合环氧树脂构成；

所述翼板驱动单元(6)包括垂直翼板(5)和两个水平翼板(10)的三套执行机构；三套所述执行机构均包括：编码器(601)，与所述编码器(601)连接的执行电机(602)，与所述执行电机(602)连接的减速器(603)，与所述减速器(603)连接的联轴器(604)；其中，两个所述水平翼板(10)的执行机构完全相同，通过丝杠，螺母，推杆传动，推杆控制水平翼板(10)；所述垂直翼板采用蜗轮，蜗杆传动，蜗杆控制垂直翼板(5)，所述两个水平翼板(10)水平俯仰运动，进行深度调节，所述垂直翼板(5)垂直水平面运动，进行水平调节；

所述通信线圈(9)收集所述姿态传感器(2)和所述压力传感器(8)的感应信息，通过射频方式与拖揽中的通信线圈通信；

所述通讯及控制单元(3)接收通过所述通信线圈(9)传递的来自拖船综合控制台的指令，驱动所述翼板驱动单元(6)，调节所述垂直翼板(5)与水平翼板(10)的角度；或者通讯及控制单元(3)的自平衡模式下，调节所述垂直翼板(5)与水平翼板(10)的角度，使得所述海洋拖曳线阵三翼定位装置合力矩为零。

2.如权利要求1所述的一种海洋拖曳线阵三翼定位装置，其特征在于，所述电源单元(7)安有水涡轮发电机。

3.一种海洋拖曳线阵三翼定位装置的定位方法，它基于如权利要求1或2所述的一种海洋拖曳线阵三翼定位装置，并包括以下步骤：

1)多个海洋拖曳线阵三翼定位装置等间距的通过所述连接平台(11)串联在所述拖缆上，拖船尾部连接多条拖缆；

2)预先在拖船上的综合控制台对每条拖缆上的每个海洋拖曳线阵三翼定位装置进行水平及深度位置数据的设定；

3)所述海洋拖曳线阵三翼定位装置内部安装的所述压力传感器(8)和所述姿态传感器(2)将探测到的信号通过通信线圈(9)传递给所述综合控制台中的监控模块，所述监控模块对所述海洋拖曳线阵三翼定位装置的深度、航向及相邻拖缆之间的相对距离进行实时监测，并通过平均测量值的方式得出每条拖缆的位置信息；

4)所述监控模块将监测到的数据与预先设置的工作位置数据进行对比，若数据不吻合，则通过所述综合控制台中的控制模块给所述海洋拖曳线阵三翼定位装置的通信线圈(9)下发调整指令；

5)所述通信线圈(9)将指令传送到通讯及控制单元(3)，通讯及控制单元(3)驱动所述翼板驱动单元(6)，调节所述垂直翼板(5)与水平翼板(10)的角度；通过控制翼板驱动单元(6)中的执行电机(602)的速度、转动方向、启停位置即可控制翼板的角速度、攻角增减和攻角大小；

6)当所述监控模块将监测到的数据与预先设置的工作位置数据吻合时，综合控制台的控制模块对所述海洋拖曳线阵三翼定位装置的通讯及控制单元(3)发送指令，所述海洋拖曳线阵三翼定位装置转为自平衡模式。

4.如权利要求3所述的一种海洋拖曳线阵三翼定位装置的定位方法，其特征在于，

1)需要对海洋拖曳线阵三翼定位装置进行深度调节时，由综合控制台中的控制模块给所述海洋拖曳线阵三翼定位装置的通信线圈(9)下发调整指令，所述通信线圈(9)将指令传送到通讯及控制单元(3)，通讯及控制单元(3)驱动所述翼板驱动单元(6)，调节所述垂直翼板(5)与水平翼板(10)的角度，两个水平翼板(10)联动进行深度调节，垂直翼板(5)差动调节以使本发明装置处于平衡状态；

2)需要对海洋拖曳线阵三翼定位装置进行水平调节时，由综合控制台中的控制模块给所述海洋拖曳线阵三翼定位装置的通信线圈(9)下发调整指令，所述通信线圈(9)将指令传送到通讯及控制单元(3)，通讯及控制单元(3)驱动所述翼板驱动单元(6)，调节所述垂直翼板(5)与水平翼板(10)的角度，垂直翼板(5)摆动进行水平位置调节，垂直翼板(5)差动调节以使本发明装置处于平衡状态；

3)在自平衡模式下，通讯及控制单元(3)控制翼板驱动单元(6)中的三套执行电机(602)，使得垂直翼板(5)与水平翼板(10)所受力矩到垂直翼板(5)与水平翼板(10)正上方的拖缆轴线交点的合力矩为零。