[发明专利]一种动力定位水下对接模拟器控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及海洋工程领域，尤其是一种动力定位水下对接模拟器控制系统。

背景技术

水下装置一般分为载人水下装置和无人水下装置两种类型，其中，载人水下装置又可分为军用水下装置和非军用水下装置（如那些用于海底考察的水下装置）。目前，大多数载人水下装置属于自由航行式水下装置，根据执行任务的不同，包括观察型、水下作业型、潜水员水下出入型等多种类型。20世纪60年代中期到70年代中期，是载人水下装置发展的鼎盛时期，技术发展得较为成熟，但由于开发设计与加工均需要高度技术与成本，同时又要考虑操作人员的安全，近些年来，水下装置的发展已从有人水下装置逐渐演变到以无人水下装置为发展主流。虽然经过长期的发展，已有很多不同类型的水下装置，用于完成不同的作业，但用于实现模拟失事潜艇对接装置尚属空白。

发明内容

本发明目的在于提供一种动力定位水下对接模拟器控制系统，能够模拟失事潜艇对接，并实现有效控制。

实现本发明目的技术方案：

一种动力定位水下对接模拟器控制系统，包括支撑框架，其特征在于：支撑框架上方设有对接平台，支架框架内侧设有密封舱和浮力水舱，密封舱居中，浮力水舱位于密封舱的两侧，支撑框架的下方设有爬犁，爬犁上安装有推进器;电气控制单元设置于密封舱内,电气控制单元包括单片机、姿态传感器、液位变送器,单片机与水面控制计算机通讯连接,姿态传感器、液位变送器的信号输出端接单片机，单片机信号输出端经数模转换电路、光电隔离电路接推进器的信号输入端。

对接平台外侧设有呈人字形的对接平板，对接平台设有步进电机，步进电机可通过螺杆控制对接平板的张角；电气控制单元还包括步进电机驱动器，单片机的信号输出端经放大电路接步进电机驱动器。

浮力水舱的顶部设有充气孔和放气孔，充气放气通过充气电磁阀和放气电磁阀控制；电气控制单元还包括继电器组，单片机信号输出端经经继电器控制电路接继电器组，继电器组信号输出端充气电磁阀和放气电磁阀。

单片机采用ATmega128芯片，单片机通过RS-422通信控制电路与水面控制计算机通讯连接。

姿态传感器采用OCTANS传感器，姿态传感器经RS-232通信控制电路与单片机通讯连接。

液位变送器经采集调整电路、低通滤波器接单片机信号输入端。

密封舱内的底部设有滑轨，滑轨上设有可用于安装电器元件的抽拉式垫板。

本发明具有的有益效果：

本发明支撑框架上方设有对接平台，支架框架内侧设有密封舱和浮力水舱，密封舱居中，浮力水舱位于密封舱的两侧，支撑框架的下方设有爬犁，爬犁上安装有推进器，电气控制单元设置于密封舱内,电气控制单元包括单片机、姿态传感器、液位变送器,单片机与水面控制计算机通讯连接,姿态传感器、液位变送器的信号能够及时传送给水面控制计算机，单片机经数模转换电路、光电隔离电路驱动安装在爬犁上的推进器。本发明能够适当而有效的向前航行，两边浮力水舱的浮力和集中在密封舱的船体重量，使本发明具有良好的运动稳定性。本发明更有利于航向控制和信号及时传送，与其它现有其它形状的水下装置相比，本发明航行速度较慢，而其慢速与稳定性正是模拟失事潜艇所需要的，即本发明能够有效模拟失事潜艇。

本发明对接平台外侧设有呈人字形的对接平板，对接平台设有步进电机，步进电机可通过螺杆控制对接平板的张角，步进电机由单片机进行控制，步进电机在停转时可以提供较大的保持力矩，使对接平板保持在一个期望的张角上。本发明浮力水舱的顶部设有充气孔和放气孔，充气放气通过充气电磁阀和放气电磁阀控制，单片机通过继电器控制充气电磁阀和放气电磁阀，控制浮力水舱的充气放气，可方便地实现对模拟器姿态的调整。本发明单片机采用ATmega128芯片，单片机通过RS-422通信控制电路与水面控制计算机通讯连接；姿态传感器采用OCTANS传感器，姿态传感器经RS-232通信控制电路与单片机通讯连接，更有利于实现对模拟器的方便、可靠控制。本发明密封舱内的底部设有滑轨，滑轨上设有可用于安装电器元件的抽拉式垫板，密封舱内的电器组件安装更加方便。

附图说明

图1为本发明模拟器主视图；

图2为本发明模拟器侧视图（去除对接平台）；

图3为本发明模拟器俯视图（去除对接平台）；

图4为本发明电气控制单元的原理框图。

具体实施方式