[发明专利]一种自主导航水样采集器

权利要求书

1.一种自主导航水样采集器，其主要包括四个子系统部分：机械系统、自主导航系统、电控系统和水质留样分析系统；

所述机械系统由2个耐腐蚀的合金密封舱、推进器和水样分析存储器构成，每个密封舱分为前舱和后舱，密封舱的前舱放置传感器系统，后舱放置推进器驱动系统，两个密封舱的中间放置推进器，推进器用来实现采样器的运动，水体分析存储器挂载于密封舱和推进器下面；

所述自主导航系统是水样器的航行航线的算法处理中心，负责水样器的自主定位与航行，完成高精度的定位信息的处理与存储，并提供给电控系统；

所述电控系统主要是实现传感器参数采集监测和推进器驱动的设计，完成通信、系统状态参数采集、推进器控制、水样分析存储器管理功能；包括测量采样器航行速度、电源电压和电流、监测水密舱的密封情况以及水体分析存储器传回的数据；

所述水质留样分析系统主要包括水体分析存储器，以实现对水样的参数分析和留样存储；

所述的四个子系统相互依赖，互相提供数据共享，构成一个整体结构。

2.根据权利要求1所述的自主导航水样采集器，其特征在于：密封舱挂载电控系统、传感器和电池；同时具有良好的匀称性，具有良好的静、动态性能。

3.根据权利要求1所述的自主导航水样采集器，其特征在于：密封舱的前舱为球头流线型设计用于放置传感器系统；密封舱的后舱为平头流线型设计用于安装水平推进器，两个密封舱是经过垂直推进器相连。

4.根据权利要求1所述的自主导航水样采集器，其特征在于：机械系统中包括三个推进器，一个放置于尾部，实现前进和后退运动；一个放置于采样器中部，实现垂直方向的运动；一个为舵机推进器，实现接受指令驱动舵叶的转动。

5.根据权利要求1所述的自主导航水样采集器，其特征在于：所述自主导航定位系统主要负责将电控系统采集的传感器的信息进行综合处理，并确定下采样器的位置信息，然后将位置信息反馈给电控系统，为电控系统控制推进器提供依据。

6.根据权利要求1所述的自主导航水样采集器，其特征在于：自主导航系统采用先进稳定的导航定位算法处理传感器数据，从而实现水样器的自主定位与航行，完成高精度的定位信息的处理与存储，并提供给电控系统。

7.根据权利要求1或5所述的自主导航水样采集器，其特征在于：自主导航定位系统利用数字罗盘和GPS给出的信息，按照特定的导航算法进行精确计算后，得到三维方向上的位置信息和速度信息，根据步进电机的要求，再将三维方向上的信息转换成电控系统所需要的信息，然后通过通信模块传递到电控系统控制推进器进行方向和位置调整，以准确到达目的地。

8.根据权利要求6所述的自主导航水样采集器，其特征在于：自主导航定位系统中的导航算法选用卡尔曼滤波算法或者例子滤波算法。

9.根据权利要求1所述的自主导航水样采集器，其特征在于：水样留样分析系统主要是控制水体分析存储器，控制水体分析存储器经过“取样，留样”、“样品预处理”、“参数分析”和结果存储四个步骤完成水样的参数分析、留样和数据保存。

10.根据权利要求1所述的自主导航水样采集器，其特征在于：水体分析存储器中的采集水样功能由水泵实现，然后经过玻璃导管进入储水瓶，参数分析由集成的水样分析仪器通过自动进样器获取样品，进行分析获取，通过控制液位传感器实现对采样样品的留样处理。