一种新型单体结构波浪滑翔器
    21.
    发明公开

    公开(公告)号:CN110920814A

    公开(公告)日:2020-03-27

    申请号:CN201911031497.2

    申请日:2019-10-28

    IPC分类号: B63B35/00 B63B21/56

    摘要: 本发明公开了一种新型单体结构波浪滑翔器,本装置包括:水面浮体船、连接装置及水下牵引机三个部分;所述水面浮体船与所述水下牵引机通过所述连接装置进行三点的刚性连接,其中中部连接为类T型连接,尾部为类Y型连接;所述水下牵引机的水翼通过所述陶瓷轴承支撑处于悬挂状态;本装置优点在于:罗盘、直接安装在船体尾部,水面浮体船与水下牵引机无需电气连接,增强了控制系统的稳定性与安全性;连接装置对首部、中部、尾部三点进行刚性连接,防止了水面浮体船和水下牵引机的相对转动,增强了航向控制能力;利用陶瓷轴承支撑代替传统的水翼转轴直接接触的旋转副,减少了零部件相对运动时的摩擦;本新型单体结构波浪滑翔器,克服了工作环境上的限制,增强了波浪转化效率。

    一种适用于波浪滑翔器的缆接头连接机构

    公开(公告)号:CN109911119A

    公开(公告)日:2019-06-21

    申请号:CN201910187422.7

    申请日:2019-03-08

    IPC分类号: B63B21/20

    摘要: 本发明公开了一种适用于波浪滑翔器的缆接头连接机构,特别涉及一种适用于波浪滑翔器和柔性定位浮标的缆接头连接机构,它包括双自由度浮体缆连接转动机构、双自由度牵引机缆连接转动机构两部分,双自由度浮体缆连接转动机构用于连接水面浮体和NACA缆接头,双自由度牵引机缆连接转动机构用于连接水下牵引机和NACA缆接头。本发明解决了水面浮体与水下牵引机之间的扁平缆由于多次拖拽、长时间扭曲造成的内部断裂的问题,提高了波浪滑翔器转向能力,可以实现波浪滑翔器双体之间的长时间实时通讯,进而提高了波浪滑翔器的可靠性、安全性和灵活性。

    一种波浪滑翔器航向跟踪控制方法

    公开(公告)号:CN109856965A

    公开(公告)日:2019-06-07

    申请号:CN201910187424.6

    申请日:2019-03-08

    IPC分类号: G05B13/02

    摘要: 本发明公开了一种波浪滑翔器航向跟踪控制方法,给定期望航向角χd,将期望航向角χd输入到航向补偿算法中得到补偿后的期望航向角χdc;将补偿后的期望航向χdc输入到模糊滑模控制器中,解算得到期望舵角δ;期望舵角δ直接作用于波浪滑翔器的尾舵机构,控制波浪滑翔器的航向。本发明利用航向补偿算法消除航向跟踪过程中的稳态误差,引入模糊控制解决传统滑模控制的“抖振”现象,达到航向控制的效果。

    具有容错能力的多节点信息融合波浪滑翔器控制系统

    公开(公告)号:CN109669467A

    公开(公告)日:2019-04-23

    申请号:CN201910139395.6

    申请日:2019-02-22

    IPC分类号: G05D1/02 G01S19/14 H02J7/35

    摘要: 本发明公开了具有容错能力的多节点信息融合波浪滑翔器控制系统,主要由数据采集系统、导航通讯系统、数据融合控制系统、牵引机系统和能源管理系统组成。其中数据采集系统与数据融合控制系统可选CAN总线、RS-232方式进行通讯;牵引机系统与数据融合控制系统通过RS-485方式通讯;导航通讯系统和能源管理系统通过RS-232与数据融合控制系统通讯。能源管理系统单独控制其余四个系统供电,并实时监控每个系统电压电流是否正常;每个控制系统具有漏水检测功能,能源管理系统作为漏水信息汇总系统。

    一种用于波浪滑翔器拖曳式垂向稳定流速剖面测量浮标

    公开(公告)号:CN109374922A

    公开(公告)日:2019-02-22

    申请号:CN201811454303.5

    申请日:2018-11-30

    IPC分类号: G01P5/24 G01P1/00

    摘要: 本发明公开了一种用于波浪滑翔器拖曳式垂向稳定流速剖面测量浮标,包括从上至下依次同轴、竖直设置的长圆形浮体、圆筒状电池密封舱和ADCP,在浮体的顶部设有电气密封舱,在电气密封舱内安装有数据采集模块、GPS定位模块、卫星通讯模块以及控制模块,在电池密封舱内安装有电池包,在浮体的底部设有浮体支架,ADCP与电池密封舱的下端连接,ADCP与数据采集模块和控制模块连接,数据采集模块接收ADCP和GPS定位模块的数据,并通过卫星通讯模块与岸基监控中心进行无线通讯以实现数据传输。本发明垂向稳定性高、水平阻力小,可以实现海面漂流浮标的功能,适合拖拽,同时能够实现测量数据的实时远程通讯。

    用于海气界面观测波浪滑翔器数据校准的全向稳定浮标

    公开(公告)号:CN109334867B

    公开(公告)日:2024-07-02

    申请号:CN201811454307.3

    申请日:2018-11-30

    IPC分类号: B63B22/00 B63B22/04 B63B22/20

    摘要: 本发明公开了一种用于海气界面观测波浪滑翔器数据校准的全向稳定浮标,包括从上至下依次同轴、竖直设置的常平架、连杆Ⅰ、电气密封舱、连杆Ⅱ和压载重物,在常平架上搭载有重心靠下的观测设备,在电气密封舱的周围环绕有太阳能电池板,在电气密封舱内安装有数据采集模块、GPS定位模块、卫星通讯模块、数据存储模块以及控制模块,数据采集模块接收观测设备和GPS定位模块的数据,并通过卫星通讯模块与岸基监控中心进行无线通讯以实现数据传输或传输至数据存储模块进行存储;在连杆Ⅱ上固装有与其同轴设置的长圆形浮体,在压载重物的底部连接有系留系统。本发明稳定性好,能够获得较高精度的海气界面观测数据。

    一种单体结构波浪滑翔器
    27.
    发明授权

    公开(公告)号:CN110920814B

    公开(公告)日:2024-02-23

    申请号:CN201911031497.2

    申请日:2019-10-28

    IPC分类号: B63B35/00 B63B21/56

    摘要: 本发明公开了一种单体结构波浪滑翔器,本装置包括:水面浮体船、连接装置及水下牵引机三个部分;所述水面浮体船与所述水下牵引机通过所述连接装置进行三点的刚性连接,其中中部连接为类T型连接,尾部为类Y型连接;所述水下牵引机的水翼通过所述陶瓷轴承支撑处于悬挂状态;本装置优点在于:罗盘、直接安装在船体尾部,水面浮体船与水下牵引机无需电气连接,增强了控制系统的稳定性与安全性;连接装置对首部、中部、尾部三点进行刚性连接,防止了水面浮体船和水下牵引机的相对转动,增强了航向控制能力;利用陶瓷轴承支撑代替传统的水翼转轴直接接触的旋转副,减少了零部件相对运动时的摩擦;本单体结构波浪滑翔器,克服了工作环境上的限制,增强了波浪转化效率。

    一种用于波浪滑翔器的冗余卫星定位通讯系统

    公开(公告)号:CN114237132A

    公开(公告)日:2022-03-25

    申请号:CN202210164212.8

    申请日:2022-02-23

    IPC分类号: G05B19/042

    摘要: 本发明涉及一种用于波浪滑翔器的冗余卫星定位通讯系统,包括:PC端岸基监控系统、波浪滑翔器主控系统、电源管理单元、主/副定位模块以及主/副通讯模块;主控系统通过电源管理单元控制工作时间内任意时刻主/副定位模块上电,且主/副通讯模块上电;卫星定位模块将采集的定位数据传输至主控系统;主控系统将定位数据解析为当前位置信息,并连同当前位置观测到的海文观测信息一起打包为通讯数据,通过卫星通讯模块传输至PC端岸基监控系统。本发明采用冗余定位/通讯模块,当主定位/通讯模块搜索不到信号或发生故障时,主控系统会判断切换至副定位/通讯模块工作来保证波浪滑翔器的正常工作,确保了波浪滑翔器的实时定位以及连续通讯。

    一种波浪滑翔器全局路径规划方法

    公开(公告)号:CN111189468A

    公开(公告)日:2020-05-22

    申请号:CN202010034313.4

    申请日:2020-01-13

    IPC分类号: G01C21/34

    摘要: 本发明公开了一种波浪滑翔器全局路径规划方法,特别涉及应用于波浪滑翔器自主航行观测领域,波浪滑翔器是一种利用其特殊双体结构转换波浪起伏为前向动力的无人自主航行器。针对波浪滑翔器执行走航观测任务,利用改进的A*算法得到最短距离全局最优路径,本发明具有计算时间短、计算量小、提高任务执行效率的优点。

    一种基于侧边距的波浪滑翔器路径跟踪控制方法

    公开(公告)号:CN111176292A

    公开(公告)日:2020-05-19

    申请号:CN202010034315.3

    申请日:2020-01-13

    IPC分类号: G05D1/02

    摘要: 本发明公开了一种波浪滑翔器路径跟踪控制方法,根据波浪滑翔器距离期望路径的侧边距Hc与设定转向距离Hset的大小,决定波浪滑翔器的两种路径跟踪方式。当侧边距Hc大于设定值Hset时,波浪滑翔器会沿侧边距Hc的方向逼近期望轨迹,当波浪滑翔器移动到所在位置侧边距Hc小于设定值Hset时,波浪滑翔器将会采用视向算法(LOS)计算出期望航向。得到期望航向后,将罗盘回传的当前航向与期望航向的偏差输入至PID航向控制器,输出尾舵角度,使波浪滑翔器快速收敛至期望航向。本发明提供的波浪滑翔器的路径跟踪控制方法简化了控制流程,简单可靠。