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专利号: 2021115249318
申请人: 山东科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-10-27
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种无人船编队深拖作业系统的工作方法,使用无人船编队深拖作业系统,包括无人船编队和科考船,无人船编队和科考船均配备GNSS定位系统、INS系统、水声定位系统和无线通讯模块,无人船编队搭载深拖系统和USBL水声定位系统;

所述深拖系统包括深拖系统自动收放系统,深拖系统自动收放系统在进行地形勘探时根据水底地形的变化自动调整收放光电复合缆,所述USBL水声定位系统以对深拖系统进行定位;

勘探测量时,测量所得的数据通过所述光电复合缆实时传输给无人船编队,无人船编队通过无线通讯实时传输给科考船实验室用于数据解算;

所述GNSS定位系统和INS系统用于获取无人船编队的绝对位置信息和姿态信息,深拖系统包括以下传感器:多波束、侧扫声呐、浅地层剖面仪、磁力仪;无人船编队和科考船上均装备了无线电通讯装置用于短距离的数据传输,传输的数据包括但不仅限于无人船编队的定位信息、深拖系统的定位信息、控制无人船编队的移动指令;

深拖系统的传感器用于测量深拖系统距离海底的深度;

USBL水声定位系统的水声换能器安装于无人船的底部,应答器安装于深拖系统上;无人船编队根据测量声信号从换能器到应答器之间的传播时间和声速剖面进行定位;

深拖系统测得的海底地形数据通过光电复合缆实时传输给无人船编队数据存储单元,无人船编队数据存储单元进行本地备份存储后通过无线通讯传输给科考船实验室,用于数据的解算分析;

深拖系统通过时间同步信息进行数据的本地存储;

其特征在于,一种无人船编队深拖作业系统的工作方法包括:

S1.在接收勘探任务后,科考船携带3‑5艘百吨级的柴油动力无人船编队一起前往测区执行任务;

S2.达到测区后,科考船根据事先设计好的规划航线,通过无线通信向无人船编队发布指令和导航信息;

科考船事先对测区内的声速剖面进行测量,并将声速剖面信息通过无线通讯发送给无人船编队;

S3.在接收科考船给的指令后,深拖系统收放系统启动,深拖系统通过光电复合缆与无人船编队连接,无人船编队根据深度设置光电复合缆的长度,从而使深拖系统到达合适水深进行工作;

S4.无人船编队接收声速剖面信息,水声定位数据处理单元对其进行误差改正,获取高精度深拖系统的位置信息;

S5.科考船实验室获取测区的海底地形信息,如果数据质量合格,任务完成;

如果数据质量存在问题则需要进行补测;

S6.实验室根据补测任务重新规划航线任务,重复上述步骤,指导其中一艘或多艘无人船编队执行补测任务;

S7.无人船编队执行补测任务后,无人船编队进行深拖系统的回收并跟随科考船返航;

科考船完成任务分配后可以独立进行其它科考任务,或者加入无人船编队中共同进行地形勘探任务;

勘探工作中无人船编队根据深拖系统距离海底的深度,自动调整光电复合缆的伸缩,使得深拖系统始终处于安全可靠的工作位置。