多UUV塢艙式快速布放回收系統(tǒng)技術(shù)方案

多UUV的塢艙式快速布放回收系統(tǒng)，涉及一種UUV的回收系統(tǒng)。為了解決現(xiàn)有UUV的布放回收系統(tǒng)存在布放速度慢且不能同時(shí)回收多條的問(wèn)題。所述系統(tǒng)包括：多UUV控制臺(tái)，用于控制UUV母船塢艙艙門、緊鎖式UUV收容裝置、聲學(xué)導(dǎo)引信標(biāo)、光學(xué)導(dǎo)引裝置和注排水泵站，完成多UUV布放或回收；每個(gè)緊鎖式UUV收容裝置，設(shè)置在母船塢艙內(nèi)，用于固鎖與存儲(chǔ)一個(gè)UUV；無(wú)線電通信裝置，UUV在水面航行時(shí)，用于多UUV控制臺(tái)與多UUV和緊鎖式UUV收容裝置互相通信；水聲通信裝置，UUV在水下航行時(shí)，用于多UUV控制臺(tái)與多UUV和緊鎖式UUV收容裝置相互通信；聲學(xué)導(dǎo)引信標(biāo)，在中遠(yuǎn)距離導(dǎo)引UUV進(jìn)出塢艙；光學(xué)導(dǎo)引裝置，在近距離導(dǎo)引UUV進(jìn)出塢艙；注排水泵站，用于向母船塢艙注水或排水。用于完成快速布放、回收多條UUV的作業(yè)。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及一種UUV的回收系統(tǒng)，特別涉及一種多UUV的塢艙式快速布放回收系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
UUV(UnmannedUnderwaterVehicle，水下無(wú)人航行器)的布放和回收是UUV使用中重要的環(huán)節(jié)，成功的布放和回收是UUV在水下正常工作的保證。現(xiàn)有的UUV(或AUV)布放回收系統(tǒng)或裝置有以下五種：吊放式布放回收裝置、A形架布放回收系統(tǒng)、專用單臂布放回收系統(tǒng)、滑道布放回收系統(tǒng)、集成布放回收系統(tǒng)。(1)雙點(diǎn)或四點(diǎn)吊放式布放回收裝置。該類裝置利用母船上的吊車布放回收UUV，如我國(guó)沈陽(yáng)自動(dòng)化研究所的“CR01”AUV、“CR02”AUV、哈爾濱工程大學(xué)的“智水”系列AUV等。該種收放方式一般需要人員下水進(jìn)行掛鉤或解鉤作業(yè)，在高海情下存在著一定的作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)；另外，采用吊放式布放回收裝置起吊回收UUV時(shí)因風(fēng)浪搖擺易與母船發(fā)生觸碰危及人員和設(shè)備安全，參見(jiàn)論文“UUV布放回收技術(shù)”(作者曾勇，《水雷戰(zhàn)與艦船防護(hù)》，第23卷，第1期，P13-23)；(2)A形架式布放回收系統(tǒng)。該類系統(tǒng)是海洋工程領(lǐng)域布放海洋裝備時(shí)被普遍采用的布放回收系統(tǒng)，典型應(yīng)用案例包括布放與回收中船重工702所“蛟龍”號(hào)載人深潛器。該系統(tǒng)有良好的通用性，安裝方式靈活，具有強(qiáng)度高、操作簡(jiǎn)便、動(dòng)作可靠等優(yōu)點(diǎn)；但是該系統(tǒng)的起重纜隨波浪起伏會(huì)周期性地松緊交替，瞬時(shí)拉力過(guò)大或交替頻繁都可能會(huì)對(duì)UUV造成較大沖擊損壞UUV，且占用母船面積較大，對(duì)母船具有永久依賴性，參見(jiàn)論文“A形架式潛水器收放系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究”(作者劉相春，《船舶工程》，2007年10月，第5期，P52-57)；(3)專用單臂吊車式布放回收系統(tǒng)。該類系統(tǒng)的典型應(yīng)用案例包括：BLUNFIN公司的“藍(lán)鰭金槍魚(yú)-21”UUV、法國(guó)ECA公司的“阿里斯特”UUV等；該類裝置無(wú)需人員下水作業(yè)，但回收UUV時(shí)需要UUV拋出牽引索，并利用牽引索導(dǎo)向使單臂吊車抓住UUV,在高海情下往往需要多次操作才能成功回收UUV；(4)滑道式布放回收系統(tǒng)。該類系統(tǒng)的典型應(yīng)用案例包括：挪威Kongsberg公司的“Hugin”系列UUV等；該系統(tǒng)主要由集成平臺(tái)、臍帶纜絞車、線陣轉(zhuǎn)盤、液壓系統(tǒng)、操作平臺(tái)、移動(dòng)滑道、控制系統(tǒng)等部分組成，系統(tǒng)較為復(fù)雜，要求母船干舷較低，且在高海情下使用較為困難；(5)集成式布放回收系統(tǒng)。這是一種較高集成度的UUV布放回收系統(tǒng)，其典型應(yīng)用包括“REMUS6000”UUV等；該系統(tǒng)采用一體化、模塊化設(shè)計(jì)思路，用于UUV布放、回收、存放與運(yùn)輸，但該類系統(tǒng)主要針對(duì)單條UUV設(shè)計(jì)，且對(duì)母船的支持能力要求較高，在快速布放回收多條UUV時(shí)受到限制。以上五種布放回收裝置或系統(tǒng)均不滿足快速布放、回收多條UUV的作業(yè)需求,特別是在高海情條件下的布放回收作業(yè)。針對(duì)快速布放、回收多條UUV的作業(yè)需求，查閱國(guó)內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)及專利庫(kù)，尚未檢索到相關(guān)的文獻(xiàn)和專利，尚無(wú)可借鑒的解決辦法。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的是為了解決現(xiàn)有UUV的布放回收系統(tǒng)存在布放速度慢且不能同時(shí)回收多條的問(wèn)題，本專利技術(shù)提供一種多UUV的塢艙式快速布放回收系統(tǒng)。本專利技術(shù)的多UUV的塢艙式快速布放回收系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括多UUV控制臺(tái)、多個(gè)緊鎖式UUV收容裝置、無(wú)線電通信裝置、水聲通信裝置、聲學(xué)導(dǎo)引信標(biāo)、光學(xué)導(dǎo)引裝置和注排水泵站；多UUV控制臺(tái)，用于控制UUV母船塢艙艙門、緊鎖式UUV收容裝置、聲學(xué)導(dǎo)引信標(biāo)、光學(xué)導(dǎo)引裝置和注排水泵站，完成多UUV布放或回收；每個(gè)緊鎖式UUV收容裝置，設(shè)置在母船塢艙內(nèi)，用于固鎖與存儲(chǔ)一個(gè)UUV；無(wú)線電通信裝置，UUV在水面航行時(shí)，用于多UUV控制臺(tái)與多UUV和緊鎖式UUV收容裝置互相通信；水聲通信裝置，UUV在水下航行時(shí)，用于多UUV控制臺(tái)與多UUV和緊鎖式UUV收容裝置相互通信；聲學(xué)導(dǎo)引信標(biāo)，在中遠(yuǎn)距離導(dǎo)引UUV進(jìn)出塢艙；光學(xué)導(dǎo)引裝置，在近距離導(dǎo)引UUV進(jìn)出塢艙；注排水泵站，用于向母船塢艙注水或排水。所述多UUV控制臺(tái)，完成多UUV布放的工作過(guò)程包括如下步驟：步驟A1：多UUV控制臺(tái)操控注排水泵站向UUV母船塢艙內(nèi)注水，直到塢艙內(nèi)水面與艙外水面平齊；步驟A2：多UUV控制臺(tái)開(kāi)啟塢艙艙門；步驟A3：從最靠近塢艙艙門的UUV開(kāi)始，以距艙門距離的遠(yuǎn)近為準(zhǔn)則，由近及遠(yuǎn)依次布放UUV：多UUV控制臺(tái)控制緊鎖式UUV收容裝置釋放固鎖UUV的抱臂，UUV因正浮力上浮至水面，離開(kāi)緊鎖式UUV收容裝置；步驟A4：多UUV控制臺(tái)利用無(wú)線電通信裝置與水聲通信裝置，控制UUV駛出艙門；步驟A5：所有UUV出艙后，多UUV控制臺(tái)關(guān)閉塢艙艙門，調(diào)整母船塢艙內(nèi)水位。所述多UUV控制臺(tái)，完成多UUV回收的工作過(guò)程包括如下步驟：步驟B1：多UUV控制臺(tái)操控注排水泵站調(diào)節(jié)塢艙內(nèi)水位，直到塢艙內(nèi)水面與艙外水面平齊；步驟B2：多UUV控制臺(tái)打開(kāi)聲學(xué)導(dǎo)引信標(biāo)和光學(xué)導(dǎo)引裝置；步驟B3：多UUV控制臺(tái)開(kāi)啟塢艙艙門；步驟B4：多UUV控制臺(tái)控制聲學(xué)導(dǎo)引信標(biāo)導(dǎo)引，使需要回收的UUV抵達(dá)塢艙艙門外部；步驟B5：各條UUV通過(guò)無(wú)線電通信裝置與水聲通信裝置向多UUV控制臺(tái)發(fā)送進(jìn)艙請(qǐng)求，多UUV控制臺(tái)按照與布放多條UUV時(shí)相反的順序，依次向各UUV發(fā)送進(jìn)艙授權(quán)，回收UUV：首先，接到進(jìn)艙授權(quán)的UUV在聲學(xué)導(dǎo)引信標(biāo)和光學(xué)導(dǎo)引裝置的導(dǎo)引下，返回對(duì)應(yīng)的緊鎖式UUV收容裝置原位上方；然后，多UUV控制臺(tái)利用無(wú)線電通信裝置與水聲通信裝置，控制所述授權(quán)的UUV垂直下潛坐落到下方的緊鎖式UUV收容裝置上；最后，多UUV控制臺(tái)控制所述緊鎖式UUV收容裝置緊鎖UUV的抱臂；步驟B6：多個(gè)UUV回收完成后，多UUV控制臺(tái)關(guān)閉母船塢艙艙門，控制注排水泵站將塢艙內(nèi)的水排盡。所述多UUV控制臺(tái)設(shè)置于UUV母船塢艙艙門的附近，便于操作員同步觀察塢艙內(nèi)外，掌握UUV進(jìn)出塢艙情況。所述系統(tǒng)包括三個(gè)聲學(xué)導(dǎo)引信標(biāo)分別布置于塢艙艙內(nèi)頂部和塢艙艙門兩側(cè)。所述系統(tǒng)包括三個(gè)光學(xué)導(dǎo)引裝置，分別布置于塢艙艙內(nèi)頂部和塢艙艙門兩側(cè)。本專利技術(shù)的有益效果在于，能在較高海情下工作，不需要人員出艙下水輔助布放回收UUV，高安全性，高效率，能夠?qū)崿F(xiàn)多UUV的安全、快速布放與回收。附圖說(shuō)明圖1為具體實(shí)施方式中多UUV的塢艙式快速布放回收系統(tǒng)的原理示意圖。圖2為具體實(shí)施方式中布放回收系統(tǒng)完成多UUV布放的工作過(guò)程的流程示意圖。圖3為具體實(shí)施方式中布放回收系統(tǒng)完成多UUV回收的工作過(guò)程的流程示意圖。具體實(shí)施方式結(jié)合圖1說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式所述的多UUV的塢艙式快速布本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種多UUV的塢艙式快速布放回收系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括多UUV控制臺(tái)(1)、多個(gè)緊鎖式UUV收容裝置(2)、無(wú)線電通信裝置(3)、水聲通信裝置(4)、聲學(xué)導(dǎo)引信標(biāo)(5)、光學(xué)導(dǎo)引裝置(6)和注排水泵站(7)；多UUV控制臺(tái)(1)，用于控制UUV母船塢艙艙門、緊鎖式UUV收容裝置(2)、聲學(xué)導(dǎo)引信標(biāo)(5)、光學(xué)導(dǎo)引裝置(6)和注排水泵站(7)，完成多UUV布放或回收；每個(gè)緊鎖式UUV收容裝置(2)，設(shè)置在母船塢艙內(nèi)，用于固鎖與存儲(chǔ)一個(gè)UUV；無(wú)線電通信裝置(3)，UUV在水面航行時(shí)，用于多UUV控制臺(tái)(1)與多UUV和緊鎖式UUV收容裝置(2)互相通信；水聲通信裝置(4)，UUV在水下航行時(shí)，用于多UUV控制臺(tái)(1)與多UUV和緊鎖式UUV收容裝置(2)相互通信；聲學(xué)導(dǎo)引信標(biāo)(5)，在中遠(yuǎn)距離導(dǎo)引UUV進(jìn)出塢艙；光學(xué)導(dǎo)引裝置(6)，在近距離導(dǎo)引UUV進(jìn)出塢艙；注排水泵站(7)，用于向母船塢艙注水或排水。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種多UUV的塢艙式快速布放回收系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括多UUV控制臺(tái)(1)、
多個(gè)緊鎖式UUV收容裝置(2)、無(wú)線電通信裝置(3)、水聲通信裝置(4)、聲學(xué)導(dǎo)引信
標(biāo)(5)、光學(xué)導(dǎo)引裝置(6)和注排水泵站(7)；
多UUV控制臺(tái)(1)，用于控制UUV母船塢艙艙門、緊鎖式UUV收容裝置(2)、聲學(xué)導(dǎo)引
信標(biāo)(5)、光學(xué)導(dǎo)引裝置(6)和注排水泵站(7)，完成多UUV布放或回收；
每個(gè)緊鎖式UUV收容裝置(2)，設(shè)置在母船塢艙內(nèi)，用于固鎖與存儲(chǔ)一個(gè)UUV；
無(wú)線電通信裝置(3)，UUV在水面航行時(shí)，用于多UUV控制臺(tái)(1)與多UUV和緊鎖式UUV
收容裝置(2)互相通信；
水聲通信裝置(4)，UUV在水下航行時(shí)，用于多UUV控制臺(tái)(1)與多UUV和緊鎖式UUV
收容裝置(2)相互通信；
聲學(xué)導(dǎo)引信標(biāo)(5)，在中遠(yuǎn)距離導(dǎo)引UUV進(jìn)出塢艙；
光學(xué)導(dǎo)引裝置(6)，在近距離導(dǎo)引UUV進(jìn)出塢艙；
注排水泵站(7)，用于向母船塢艙注水或排水。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多UUV的塢艙式快速布放回收系統(tǒng)，其特征在于，所述多UUV
控制臺(tái)(1)，完成多UUV布放的工作過(guò)程包括如下步驟：
步驟A1：多UUV控制臺(tái)(1)操控注排水泵站(7)向UUV母船塢艙內(nèi)注水，直到塢艙內(nèi)
水面與艙外水面平齊；
步驟A2：多UUV控制臺(tái)(1)開(kāi)啟塢艙艙門；
步驟A3：從最靠近塢艙艙門的UUV開(kāi)始，以距艙門距離的遠(yuǎn)近為準(zhǔn)則，由近及遠(yuǎn)依次布
放UUV：多UUV控制臺(tái)(1)控制緊鎖式UUV收容裝置(2)釋放固鎖UUV的抱臂，UUV因正浮力
上浮至水面，離開(kāi)緊鎖式UUV收容裝置(2)；
步驟A4：多UUV控制臺(tái)(1)利用無(wú)線電通信裝置(3)與水聲通信裝置(4)，控制UUV
駛出艙門；
步驟A5：所有UUV出艙后，多UUV控制臺(tái)(1)關(guān)閉塢艙艙門，調(diào)整母船塢艙內(nèi)水位。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：徐健，李航，宋曉萍，嚴(yán)浙平，張宏瀚，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：哈爾濱工程大學(xué)，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：黑龍江;23