[发明专利]一种模块化水下智能装备平台

说明书

本发明涉及一种模块化水下智能装备平台，属于水下无人装备领域。本发明由主推进器、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、卫星导航通信系统和压舱铅块组成。整机采用湿式设计方案，依靠模块化的标准载荷舱保护内部的电子电气设备。本发明采用的标准化、模块化设计方案可互换性强，能够实现在线更换、在线维修和在线充电，大大延长模块化水下智能装备平台的水下工作时间，减少回收频率，降低部署成本；能够根据任务实际需要及时更换载荷，可实现现有的各种水下无人探测设备的大部分功能。

技术领域：

本发明属于水下无人装备领域，特别是涉及一种模块化水下智能装备平台。

背景技术：

对于水下的探索离不开水下无人装备。目前看来，水下无人装备主要是作为有人船艇的附属，仍处于初级发展阶段。现有水下无人装备种类繁多、功能单一，标准化、模块化、智能化、体系化程度低，可互换性不强，维护保养复杂，水下工作时间短，成本高昂，装备与装备之间、系统与系统之间，无法进行有效互联互通和数据格式共享，造成了效率低下、资源浪费、发展缓慢的局面和态势，因此开发一种模块化水下智能无人装备势在必行。

发明内容：

针对上述问题，本发明提供了一种模块化水下智能装备平台，采用标准化、模块化、智能化、体系化的设计理念，大部分部件均为标准模块，适合大规模批量生产。在使用过程中，标准化、模块化的组件可互换性强，能够实现在线更换、在线维修、在线充电，大大延长模块化水下智能装备平台的水下工作时间，减少回收频率，降低了部署成本。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种模块化水下智能装备平台，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。