[发明专利]一种模块化水下智能装备平台

权利要求书

1.一种模块化水下智能装备平台，其特征在于，所述平台由主推进器、外壳支撑底板、外壳上护盖、浮力补偿材料、控制段承压舱、控制系统、电力系统、数据存储系统、标准载荷舱、机械臂、前侧喷、后侧喷、水下传感器、水声导航通信系统、惯性基组合导航系统、卫星导航通信系统、压舱铅块组成；从后往前，模块化水下智能装备平台的主体分为动力舱段、控制舱段、副载荷舱段Ⅰ、副载荷舱段Ⅱ、机械臂舱段、副载荷舱段Ⅲ、主载荷舱段；所述主推进器、外壳支撑底板和外壳上护盖共同组成模块化水下智能装备平台的流体动力学外形，能够减小航行时的阻力，节省能源；所述模块化水下智能装备平台采用湿式设计方案，即，外壳支撑底板和外壳上护盖共同组成的外壳内外都与海水接触，采用开放式结构而非密封结构，内部的标准载荷舱直接与海水接触，外壳上护盖能够从中间向两侧打开，外壳上护盖内侧能够安装浮力补偿材料；所述控制系统、电力系统、数据存储系统、惯性基组合导航系统和卫星导航通信系统位于模块化水下智能装备平台后部控制舱段承压舱内，控制舱段承压舱底部有水密接插件与外壳支撑底板相连接，对模块化水下智能装备平台进行控制、供电、数据记录和导航；所述水下传感器、水声导航通信系统和压舱铅块位于外壳支撑底板外部，与海水直接接触；所述标准载荷舱、机械臂、前侧喷、后侧喷安装在外壳支撑底板上，位于外壳支撑底板和外壳上护盖构成的安装空间中，直接与海水接触：其中标准载荷舱安装在主载荷舱段、副载荷舱段Ⅰ、副载荷舱段Ⅱ、副载荷舱段Ⅲ的位置，机械臂安装在机械臂舱段，后侧喷安装在动力舱段和控制舱段之间，前侧喷安装在主载荷舱段和副载荷舱段Ⅲ之间，前、后侧喷为正交十字架泵喷口，分别具有上、下、左、右四个喷口，外壳支撑底板和外壳上护盖对应的位置上开有洞口，便于前、后侧喷通过喷水达到姿态调整和方位控制的目的；

所述外壳上护盖内侧安装的浮力补偿材料，用于各舱段中性浮力的配置，根据各舱段搭载的载荷的质量大小调整各舱段上护盖内侧安装的浮力补偿材料的数量，直到达到模块化水下智能装备平台整体浮力和重力的大致平衡；

所述外壳支撑底板在主载荷舱段、副载荷舱段Ⅰ、副载荷舱段Ⅱ、副载荷舱段Ⅲ的位置有标准载荷舱安装槽和能够进行水下对接的水下光电复合接口，能够安装固定标准载荷舱，并与标准载荷舱上的水下光电复合接口对接，使得控制系统、电力系统、数据存储系统能够对标准载荷舱内的电子设备进行控制、供电、数据记录；

所述的标准载荷舱，采用标准化、模块化的设计，整体为圆柱体，两侧端盖为圆弧形结构，具有防水和承压能力，能够保护安装在里面的电气电子设备；所述标准载荷舱底部有能够进行水下对接的水下光电复合接口；

所述的机械臂上能够选装水下摄像机、GNSS天线和铱星通信天线，机械臂上所装的传感器和天线都是防水的；在水下时，机械臂伸出并利用水下摄像机进行环境的图像感知；浮出水面时，机械臂起竖并利用GNSS天线和铱星通信天线进行卫星导航通信；机械臂本身还具有抓取功能，能够执行水下作业任务，还可进行主、副载荷舱的置换，或者用于两个模块化水下智能装备平台之间的锁定，然后进行两平台载荷舱的置换；

所述压舱铅块在紧急时刻释放，使模块化水下智能装备平台迅速浮出水面脱险。

2.如权利要求1的一种模块化水下智能装备平台，其特征在于，所述的标准载荷舱能够根据不同深度要求选用铝合金或钛合金材料，在大深度应用中，采用小直径、多个并行安装的标准载荷舱，空隙部分根据中性浮力配置需要填充浮力材料。

3.如权利要求1的一种模块化水下智能装备平台，其特征在于，采用向标准载荷舱内加装UPS电池块的方式对标准载荷舱进行配重，这样既可以使标准载荷舱的质量尽量保持一致，方便标准载荷舱之间的相互置换，又可以保证标准载荷舱中搭载的电气电子设备的不断电持续运行。

4.如权利要求1的一种模块化水下智能装备平台，其特征在于，主载荷舱段可以选装机械臂，便于水下作业，机械臂上可以选装适合任务需要的水下传感器。

5.如权利要求1的一种模块化水下智能装备平台，其特征在于，水下传感器可以选装但不限于避碰声纳、侧扫声呐、CTD传感器、多普勒测速仪、海底剖面仪、水下摄像机。