[发明专利]一种声学观测自主水下航行器

说明书

本发明公开了一种声学观测自主水下航行器，属于海洋智能装备技术领域，包括艏部总成、舯部总成和艉部总成，艏部总成包括油封舱和艏部舱，油封舱内固定连接架，连接架通过弹簧安装水听器，油封舱内填充有液压油；艏部舱内安装高度计、水听器控制板、换能器和第一补偿器，第一补偿器通过油管与油封舱连通；舯部总成包括舯部导流罩以及耐压舱，中部耐压舱内设有导轨，导轨上安装电源架，电源架配装移动电池组，中部耐压舱内设有驱动电源架沿导轨活移的丝杠电机组件；艉部总成包括艉部导流罩以及浮力调节单元、尾舵单元和推进单元，推进单元包括推进器。本水下航行器自身噪音对声学观测影响较小，且具有高机动性。

技术领域

本发明属于海洋智能装备技术领域，尤其涉及一种声学观测自主水下航行 器。

背景技术

发展海洋、认识海洋、经略海洋已经变得越来越重要，海洋科学研究对 于认识海洋自然现象具有重要的现实意义。自主水下航行器平台技术作为搭 载海洋物理信息传感器的重要工具得到了快速的发展，自主水下航行器依靠 自身浮力调节系统和推进系统进行上浮下潜和定深航行，相比较传统的声学 观测设备，其航程远、机动性好、隐蔽性强的特点，使得其非常适合进行长 时间、大范围、连续剖面海洋声学测量工作，近年来自主水下航行器技术得 到了较快的发展。

当前国内外海洋探测领域，自主水下航行器广泛地用于深海海底管线调查、 环境监测、海洋渔业开发、反水雷以及快速的环境评估。

但是，由于自主水下航行器自带推进系统，其推进系统在运转时会产生噪 声，这种噪声会对其携带的声学传感器造成不可忽略的影响。小型水下滑翔机 也可以搭载声学传感器进行连续垂直剖面海洋声学观测，但是由于传统的水下 滑翔机依靠自身浮力系统进行驱动，无法实现水下定深巡航和满足高机动性观 测的要求。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种解决目前水下航行器的自身 运转所产生的噪音会对所装载的声学传感器产生干扰影响的问题的声学观测自 主水下航行器。

本发明是这样实现的，一种声学观测自主水下航行器，包括依次连接的艏 部总成、舯部总成和艉部总成，其特征在于：所述艏部总成包括油封舱和位于 所述油封舱后方的艏部舱，所述油封舱内固定连接架，所述连接架通过弹簧安 装水听器，所述油封舱内填充有液压油；所述艏部舱内安装高度计、水听器控 制板、换能器和第一补偿器，所述第一补偿器通过油管与所述油封舱连通；所 述舯部总成包括舯部导流罩以及其内侧的中部耐压舱，所述中部耐压舱内设有 沿航行器轴向延伸的导轨，所述导轨上安装可延导轨活移的电源架，所述电源 架配装移动电池组，所述中部耐压舱内设有驱动电源架沿所述导轨活移的丝杠 电机组件；所述艉部总成包括艉部导流罩以及自前向后依次设置的相连接的浮 力调节单元、尾舵单元和推进单元，所述推进单元包括推进器，所述推进器与 所述艉部导流罩之间填充硅胶。

油封舱作为密闭的充油腔体，此设计具有两方面优点：一是提高艏部总成 前端传递振动和压力的能力，更精准的检测外部水压及振速信号；二是减小了 航行器运动过程中，水流对矢量水听器的冲击。第一补偿器的设置不仅能够及 时补偿因水压变化而使液压油产生的压缩变化量，还能够及时补充结构漏油量。 油封舱作为集成的独立声学采集单元，不仅具有较高检测精度，且在一定程度 上降低了航行器自身噪音对水听器的负面影响。

另一方面，浮力调节单元设置在自主水下航行器的后部，远离了前端的声 学传感器(水听器)，减小了浮力调节单元工作时对声学传感器的干扰。推进 器与艉部导流罩之间填充的硅胶，可大幅度减小进器对艉部导流罩的振动干扰， 从而进一步减小艉部导流罩传导至自主水下航行器前端的振动干扰。

电池组给水下航行器提供了能源，使其在水下航行时有一定的续航能力， 且可以通过电池组在导轨上的轴向移动来调节水下航行器的俯仰姿态。

在上述技术方案中，优选的，所述艏部总成包括油封导流罩、艏部主体导 流罩、油封端盖和艏部前端盖，所述油封导流罩和油封端盖构成所述油封舱， 所述艏部主体导流罩、油封端盖和艏部前端盖构成所述艏部舱。