[发明专利]海上漂浮发电平台与无人艇集群的组合系统及工作方法

说明书

本发明涉及水上交通运输工具技术领域，特指海上漂浮发电平台与无人艇集群的组合系统及无人艇集群工作方法，包括用于收集并储存能量的海上漂浮发电平台、用于为无人艇提供充电的充电模块以及用于接收无人艇传输信息的岸基终端平台，海上漂浮发电平台通过太阳能电池板、垂直轴风力发电机以及洋流涡轮机采用互补收集供电的方式来实现收集并储存能量，充电模块包括信号发射装置、控制单元、升降装置以及充电模块连接装置，无人艇上设有GPS定位系统，海上漂浮发电平台上设有引导轨道，引导轨道与充电模块对应设置。

技术领域

本发明涉及水上交通运输工具技术领域，特指海上漂浮发电平台与无人艇集群的组合系统及无人艇集群工作方法。

背景技术

目前，无人艇已逐渐应用到海洋测绘、海事巡航等领域中，而海底地形、海面状况测量是海洋测绘最基本内容，也是海洋环境场建设的重要组成部分，特别是岛礁周边浅水区域的水下地形资料在建设海洋工程、开发海洋资源、发展海洋科学以及维护海洋权益等诸多方面都发挥了极其重要的作用。目前，岛礁周边浅水区域的海底地形、海面状况信息快速获取手段过于单一，主要依赖大型测量船携带的测量艇或者租用地方渔船安装单波束测深仪或多波束测深系统进行测量作业，这种作业模式对测量人员的体力消耗大，安全隐患突出，且因船只吃水的原因，通常需要选择高潮期间实施作业，导致作业效率不高。此外，近年来，随着水上经济的发展，水难事故频繁发生，海底沉船扫测与打捞愈发重要。一般来说测绘部门需确认沉船的物征，包含其位置、最高点、沉船的水下形态等，将其告知相关部门，以便后续设标、打捞等外置设施的开展。同时，我国近海船舶交通量大，船舶事故时有发生。船舶事故发生后，越早发现危害越小，生命财产保全的可能性也越大。而且沿海多为人口集中区，事故如没有得到及时地处理，会对沿海的居民生活带来危害，应用无人艇进行海事巡航已越来越重要。

目前的无人艇充电通常由人工操作完成。无人艇电量不足时，可以控制无人艇停靠码头或由母船回收，通过岸电或母船船电为无人艇上蓄电池充电。这种充电方式极大地限制了无人艇的自主化和智能化，特别是对于一些小型的无人艇，其电池续航能力只有几小时，若采用此方式充电，将会极大地增加人力成本，不利于无人艇在海事领域的进一步应用和发展。

发明内容

针对以上问题，本发明提供了海上漂浮发电平台与无人艇集群的组合系统及无人艇集群工作方法，依据工作需要在无人艇上搭载摄像机、高精度GNSS定位设备、多波束测深系统、浅水侧扫声纳等设备，能够对海底地形、海面状况等数据进行高精度的测量，海上漂浮发电平台位于近海，能够为无人艇提供足够电能，增强了无人艇的续航能力，提高了其自主巡航能力。同时，海上漂浮发电平台发展迅速，漂浮式综合发电平台充分利用了大海中的风能、太阳能、洋流能，这些储量大、可再生、有规律、无污染的能源集合在同一平台上，实现了同一平台的多功能发电、存储供应电能的目标。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

海上漂浮发电平台与无人艇集群的组合系统，包括用于收集并储存能量的海上漂浮发电平台、用于为无人艇提供充电的充电模块以及用于接收无人艇传输信息的岸基终端平台，海上漂浮发电平台通过太阳能电池板、垂直轴风力发电机以及洋流涡轮机采用互补收集供电的方式来实现收集并储存能量，充电模块包括信号发射装置、控制单元、升降装置以及充电模块连接装置，无人艇上设有GPS定位系统，海上漂浮发电平台上设有引导轨道，引导轨道与充电模块对应设置。

进一步而言，所述引导轨道整体采用八字形结构设计，引导轨道由数个密度小、刚性大的节段通过平面转动副链接而成。

进一步而言，所述充电模块连接装置包括充电模块发射端与充电模块接收端，充电模块发射端设于海上漂浮发电平台上，充电模块接收端设于无人艇上。