[发明专利]一种自动系固的无人艇协同编队及系固方法

说明书

技术领域

本发明属于海上巡航与搜救的技术领域，尤其涉及一种自动系固的无人艇协同编队及系固方法。

背景技术

目前海事巡航与搜救主要由人工驾驶的搜救艇和搜救飞机完成，搜救艇速度较慢，搜救飞机续航时间有限，造成一定程度的搜救时间上的紧迫性和空间上的不达性，给搜救行动的协调、有序、高效地开展带来一定的困难，增大了遇险船舶和遇险人员的遇难风险。

由高性能的水面无人艇(USV)构建成协同作业编队的主体，能够实现全天候的海事管理以及海上搜救等目的。由多艘水面无人艇组成的协同编队协同作业时具有以下无与伦比的优势：能迅速、准确、高效地获知和感知环境信息，并具有整合和处理多种信息的强大能力；

并行工作，工作效率更高；系统的工作能力更强，可以综合控制和协调编队内各船舶之间的通讯并具有对各无人艇发布命令的能力；系统的鲁棒性更高，容错能力更强。当前无人艇因其机动性强，航行速度快，隐身性能好等优点得到了广泛的研究，但也多集中在其结构和性能上的分析，对于无人艇协同编队的研究很少。随着无人艇技术的发展，其大规模的应用也必将成为趋势，协同编队技术在无人艇方面也必然会有很大的应用空间。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述存在的问题，提供一种自动系固的无人艇协同编队及系固方法，解决跟随艇在赶往事发海域时所面临的续航能力较母艇弱的问题，达到在海上使跟随艇安全自动系固于母艇的目的。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种自动系固的无人艇协同编队，其特征在于，包括母艇、数艘跟随艇、弹性减震装置、电磁铁系固装置和控制装置，所述弹性减震装置分别设于所述母艇的两侧，所述电磁铁系固装置设于弹性减震装置上，所述控制装置包括位移传感器和PLC控制器，所述位移传感器设于电磁铁系固装置上，所述PLC控制器分别用线缆与位移传感器和电磁铁系固装置相连。

按上述方案，所述弹性减震装置为数个弹性减震器，所述弹性减震器的两端通过球形接头分别与所述母艇及电磁铁系固装置相连，数个弹性减震器均匀间隔呈矩形排列。

按上述方案，所述电磁铁系固装置包括吸盘和电磁铁，所述吸盘与所述弹性减震器通过球形接头相连，所述电磁铁设于弹性减震器上，所述位移传感器设于吸盘侧壁上。

按上述方案，所述弹性减震器、球形接头、位移传感器、吸盘和电磁铁中除吸盘吸合面外均通过橡胶套密封。

一种无人艇协同编队自动系固的方法，其特征在于，包括如下步骤：首先PLC控制器使电磁铁通电产生磁力，数艘跟随艇通过吸盘吸附在母艇两侧，跟随母艇到达指定位置，然后PLC控制器使电磁铁断电磁力消失，跟随艇与母艇分离，各自执行搜救与巡航任务，任务完成后跟随艇驶向母艇两侧，当位移传感器监测到跟随艇后向PLC控制器发送信息，PLC控制器使电磁铁通电产生磁力，数艘跟随艇通过吸盘吸附在母艇两侧，跟随母艇回到原位。

本发明的有益效果是：提供一种自动系固的无人艇协同编队及系固方法，当跟随艇停靠或离开母艇进行还是搜救与巡航任务时，通过控制装置来实现跟随艇与母艇之间的靠泊与离泊，提高系固的自动化程度，采用弹性减震装置可降低电磁铁系固装置与跟随艇碰撞时的冲击力，避免对跟随艇和母艇的船舷以及系固装置造成损害。

附图说明

图1为本发明一个实施例的结构示意图。

图2为本发明一个实施例的正视图。

其中：1-母艇，2-跟随艇，3-弹性减震装置，4-电磁铁系固装置。

具体实施方式

为更好地理解本发明，下面结合附图和实施例对本发明进一步的描述。

如图1-2所示，一种自动系固的无人艇协同编队，包括母艇1、数艘跟随艇2、弹性减震装置3、电磁铁系固装置4和控制装置，弹性减震装置分别设于母艇的两侧，电磁铁系固装置设于弹性减震装置上，控制装置包括位移传感器和PLC控制器，位移传感器设于电磁铁系固装置上，PLC控制器分别用线缆与位移传感器和电磁铁系固装置相连。

弹性减震装置为数个弹性减震器，弹性减震器的两端通过球形接头分别与母艇及电磁铁系固装置相连，数个弹性减震器均匀间隔呈矩形排列，组成弹性半稳定结构。

电磁铁系固装置包括吸盘和电磁铁，吸盘与弹性减震器通过球形接头相连，吸盘可以在前、后、上、下方能有一定的移动空间，同时还可以和船体在任意方向上发生一定角度的偏转，电磁铁设于弹性减震器上，位移传感器设于吸盘侧壁上，用以监测跟随艇与母艇之间的距离。