[发明专利]海洋自主探矿系统以及集群自巡航方法

说明书

本发明公开了一种海洋自主探矿系统以及集群自巡航方法，其中，所述集群自巡航方法包括：在勘探区域顶部水面位置布放多个所述海洋自主探矿潜器；控制多个所述水面支持航行器之间开启通信组网，形成用于给所述水下探矿航行器提供导航定位的声学基阵；控制所述水下探矿航行器从所述水面支持航行器上分离，使所述水下探矿航行器下潜至预设位置，并基于所述声学基阵的定位规划探测路径，在所述探测路径上进行电法探测扫描以及定高摄像；接收所述水面支持航行器发送的所述水下探矿航行器的位置信息以及检测到的异常区域位置信息。本发明旨在解决目前海洋探矿效率低下的技术问题。

技术领域

本发明涉及深海探测领域，具体涉及一种海洋自主探矿系统以及集群自巡航方法。

背景技术

勘探海底矿产资源是国家战略需求，同时深海探矿也是一场时间与智慧的双重较量。无动力拖曳和载人深潜是目前主要的深海探矿方法，这两种方法在实践过程中均取得了一定的研究成果，但均存在效率低下、母船支持依赖度高的问题。

由于海洋探矿的面积广阔、规定的有效探矿时间有限，目前的航次试验多采用科考船拖曳形式进行海底探矿，而单艘科考船单次智能拖曳单个探测仪进行探矿，效率非常低下。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种海洋自主探矿系统以及集群自巡航方法，该海洋自主探矿系统以及集群自巡航方法旨在解决目前海洋探矿效率低下的技术问题。

为实现上述目的，本发明提出的一种海洋自主探矿系统的集群自巡航方法，所述海洋自主探矿系统包括母船以及布放于所述母船上的多个自主探矿潜器，所述自主探矿潜器由可相互结合或分离的水面支持航行器和水下探矿航行器构成；其中，所述水面支持航行器用于为所述水下探矿航行器提供指令中继传输和定位导航，并接收所述水下探矿航行器发送的位置信息以及检测到的异常区域位置信息，并将所述水下探矿航行器的位置信息以及所述异常区域位置信息发送至所述母船，所述集群自巡航方法包括：

在勘探区域顶部水面位置布放多个所述海洋自主探矿潜器；

控制多个所述水面支持航行器之间开启通信组网，形成用于给所述水下探矿航行器提供导航定位的声学基阵；

控制所述水下探矿航行器从所述水面支持航行器上分离，使所述水下探矿航行器下潜至预设位置，并基于所述声学基阵的定位规划探测路径，在所述探测路径上进行电法探测扫描以及定高摄像；

接收所述水面支持航行器发送的所述水下探矿航行器的位置信息以及检测到的异常区域位置信息。

优选地，所述使所述水下探矿航行器下潜至预设位置的步骤，具体包括：

使所述水下探矿航行器通过自重下落至水底，并在离水底20-50米范围时通过抛载配重进行防冲击减速，使自身浮力调整到弱正浮状态，然后行驶至预设位置。

优选地，所述集群自巡航方法还包括：

当完成整个探测区域的探测后，控制所述水下探矿航行器抛掉全部负载，通过浮力浮出水面，并寻找与其配对的所述水面支持航行器结合为所述海洋自主探矿潜器；

控制多个所述海洋自主探矿潜器返航。

优选地，所述水下探矿航行器搭载有探测异常分析系统，所述探测异常分析系统用于自动识别异常，并通过算法推导潜在异常区，所述水下探矿航行器能够基于所述声学基阵的定位以及所述潜在异常区规划探测路径，自动导航勘探。

优选地，所述集群自巡航方法还包括：

当完成指定区域的探测后，根据所述水下探矿航行器的位置信息以及未探测区域的位置信息重新为所述水下探矿航行器分配探测任务。

优选地，所述水面支持航行器搭载有风向传感器、压力传感器、位移传感器、湿度传感器和温度传感器中的一种或以上几种的组合；所述集群自巡航方法还包括：