[发明专利]一种基于海洋环境能源的AUV长期驻留系统

说明书

本发明涉及一种基于海洋环境能源的AUV长期驻留系统，包括：水面能源获取与通信单元，接收远程监控中心的能源获取指令；通过光电复合缆连接水下能量存储与适配单元，将获取到的能源传输给水下能量存储与适配单元，且与水下能量存储与适配单元进行通信；水下能量存储与适配单元，为水下对接平台供电，并且与水下对接平台通信；水下对接平台，用于当与AUV呈对接状态时，通过近距离无线电通信与AUV进行通信连接，并通过无线充电装置对AUV进行能源补充；当与AUV呈脱离状态时，通过水声通信与AUV进行通信连接。本发明可长期无人值守的工作，系统运营独立、自主、高效；同时源源不断地获取海洋环境中的清洁能源，更加环保。

技术领域

本发明涉及一种自主水下机器人(AUV，Autonomous Underwater Vehicle)辅助支撑技术领域，具体地说是一种基于海洋环境能源的AUV长期驻留系统。

背景技术

自主水下机器人是一种与母船没有脐带缆连接、完全依赖自身能源和智能控制器在水下自主工作的无人无缆航行器。与载人潜水器和遥控潜水器(ROV，Remotely OperatedVehicle)相比，AUV具有自主执行使命、作业范围不受缆的约束，功能多样(能浅能深、可远可近、亦单亦群、可主可辅等)、隐蔽性好、可由多平台支持等优点。近年来，AUV作为一种智能海洋工程装备发展迅速，其单体技术日趋成熟，在海洋工程、军事和科学考察领域的应用也逐渐增加。

AUV和我们常用的手机、电动汽车等一样，其续航能力受自身携带电池容量的限制。每次完成使命任务后，都需要把AUV回收到甲板上进行数据上载、电池充电和设备检查等准备工作。众所周知，海上作业风险受天气海况等因素影响较大，尤其对于上千公斤的重型AUV，每次要回收到船舷几米高的大船上都是一次严峻的考验。因而，像手机、电动汽车一样在水下建立AUV的充电补给站，从而将其后勤保障移到水底成为一种研究的热点。

现有的AUV充电补给站(或成为水下对接平台)需要与海底观测网中的接驳盒连接，与海底观测网建立通信连接并获取能源。显然，这使得充电补给站的应用非常受限。而本发明要解决的技术问题是为水下对接平台集成一套能获得海洋环境能源、建立与外部通信连接的装置，形成可以长期独立自主地工作的基于海洋环境能源的AUV长期驻留系统。

为此，我们提出为AUV设计一款基于海洋环境能源的AUV长期驻留系统，它不仅能像智能“车库”一样为AUV提供自主对接和长期驻留的平台，而且能通过水面能源获取与通信单元源源不断地获取海洋环境能源，从而使AUV可以以长期驻留系统为“根据地”在水下长期“live”和“work”。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种基于海洋环境能源的AUV长期驻留系统，为水下对接平台集成一套能获得海洋环境能源、建立与外部通信连接的装置，形成可以长期独立自主地工作的基于海洋环境能源的AUV长期驻留系统。

本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：

一种基于海洋环境能源的AUV长期驻留系统，包括：

水面能源获取与通信单元，通过无线电通信或卫星通信与远程监控中心进行通信连接，接收远程监控中心的能源获取指令；通过光电复合缆连接水下能量存储与适配单元，将获取到的能源传输给水下能量存储与适配单元，且与水下能量存储与适配单元进行通信；

水下能量存储与适配单元，水密连接水下对接平台，为水下对接平台供电，并且与水下对接平台通信；

水下对接平台，用于当与AUV呈对接状态时，通过近距离无线电通信与AUV进行通信连接，并通过无线充电装置对AUV进行能源补充；当与AUV呈脱离状态时，通过水声通信与AUV进行通信连接。

所述水面能源获取与通信单元包括：

第一单元控制器作为水面能源获取与通信单元的核心，与波浪能获取装置、太阳能获取装置和水面通信模块通信并控制着它们的正常运行。