一种跨介质通信浮标的制作方法

本发明涉及uuv(unmanned underwater vehicle，水下无人航行器)，具体涉及一种跨介质通信浮标。

背景技术：

1、为能够远距离实时获取潜航器的作业图像数据，需建立水下和水面或空中的通信链路以满足数据传输的要求，而该通信链路也仅在需要时才开始进行建立。为解决该问题，目前采取跨介质通信浮标的手段进行实现，在有需要时可控制完成通信浮标的释放，浮标释放后可自建立通信链路，数据在水面采用无线电传输，在水下采用光纤传输。针对远距离实时获取水下潜航器的作业数据问题，在满足通信的要求上，还需满足释放前和释放后均不能对潜航器的航行及作业能力有影响。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供了一种跨介质通信浮标，能够在释放后自主建立水下和水面或空中的通信链路，同时可满足释放前后均对潜航器的航行及作业能力无影响。

2、为实现上述目的，本发明技术方案如下：

3、一种跨介质通信浮标，包括浮标体、天线折倒机构、浮标释放机构、无线电台和微细光纤；

4、所述浮标体上侧安装有天线折倒机构，所述浮标体中部水密空间用于安装电子设备，下端安装有微细光纤线轴，中下部空间安装浮标释放机构；

5、所述天线折倒机构用于无线电天线的折倒及树立，包括天线、旋转轴、旋转电机以及位置检测设备；所述浮标体预留有天线的安装孔，孔两侧分别安装旋转电机和位置检测设备，旋转轴与旋转电机连接，天线可绕旋转轴转动树立及折倒；位置检测设备完成天线位置的检测；

6、所述浮标释放机构用于浮标的释放脱离潜航器，包括释放电机、释放轴及钢珠；采用释放电机带动释放轴向运动，作用钢珠使其进入潜航器预留的圆弧孔内，实现锁定；所述释放电机带动释放轴向上运动，钢珠被挤出圆弧孔，实现浮标的解锁；

7、所述微细光纤包括浮标端光纤和潜航器端光纤，所述浮标端光纤采用向下放线，潜航器端光纤向上放线。

8、其中，浮标体与潜航器外形共型设计。

9、其中，浮标体为耐压壳体，材料为玻璃纤维。

10、其中，浮标体内设置有调平压载。

11、其中，浮标与潜航器之间安装有推力补偿弹簧，所述旋转电机带动释放轴向上运动，钢珠在补偿弹簧的作用下挤出圆弧孔，实现浮标的解锁。

12、其中，潜航器壳体上设置有进水孔，与浮标释放机构上的释放轴配合使用；所述释放轴的最外端设置有密封圈，和潜航器的进水舱配合，浮标锁定时，释放轴密封圈刚好实现进水舱的密封，当浮标释放时，释放轴缩回，进水舱失去密封圈，完成进水。

13、其中，释放电机下侧安装导向筒，筒体内部安装释放轴与释放电机连接，导向筒断面有一周四个圆孔，用于放置钢珠；释放轴端部采用锥形设计。

14、其中，潜航器上侧预留有圆弧槽，放置折倒后的天线。

15、其中，潜航器在水面使用时，不释放通信浮标，直接控制旋转电机驱动天线树立，进行水面或空中的通信。

16、有益效果：

17、1、本发明的通信浮标采用水面无线电通信和水下光纤通信的数据传输链路方法，将无线电、光纤通信等设备集成一体，同时针对无线电传输的所需的天线采取了能够折倒和树立的方法确保对潜航器无影响，能够在释放后自主建立水下和水面或空中的通信链路，同时可满足释放前后均对潜航器的航行及作业能力无影响；通信浮标不释放时，潜航器在水面也可旋转树立天线，进行远距离的大数据传输，无需回收潜航器。

18、2、本发明浮标体与潜航器外形共型设计，保证潜航器的流线型；耐压壳体材料选择玻璃纤维材料，减轻重量。

19、3、本发明浮标体内设置有调平压载，可降低浮标的重心高，提升稳定性。

20、4、本发明设置了浮力补偿措施，壳体上设置有进水孔，与浮标释放机构上的释放轴配合使用；能够在浮标释放后同步对潜航器进行进水补偿，平衡浮标的浮力损失后对潜航器的影响，自动补偿浮标损失的浮力。

21、5、本发明浮标与潜航器之间安装有推力补偿弹簧，能够更好的使得浮标解锁后脱离潜航器。

技术特征：

1.一种跨介质通信浮标，其特征在于，包括浮标体、天线折倒机构、浮标释放机构、无线电台和微细光纤；

2.如权利要求书1所述的浮标，其特征在于，浮标体与潜航器外形共型设计。

3.如权利要求书1所述的浮标，其特征在于，浮标体为耐压壳体，材料为玻璃纤维。

4.利要求书1所述的浮标，其特征在于，浮标体内设置有调平压载。

5.权利要求书1所述的浮标，其特征在于，浮标与潜航器之间安装有推力补偿弹簧，所述旋转电机带动释放轴向上运动，钢珠在补偿弹簧的作用下挤出圆弧孔，实现浮标的解锁。

6.如权利要求书1-5任意一项所述的浮标，其特征在于，潜航器壳体上设置有进水孔，与浮标释放机构上的释放轴配合使用；所述释放轴的最外端设置有密封圈，和潜航器的进水舱配合，浮标锁定时，释放轴密封圈刚好实现进水舱的密封，当浮标释放时，释放轴缩回，进水舱失去密封圈，完成进水。

7.如权利要求书1-5任意一项所述的浮标，其特征在于，释放电机下侧安装导向筒，筒体内部安装释放轴与释放电机连接，导向筒断面有一周四个圆孔，用于放置钢珠；释放轴端部采用锥形设计。

8.如权利要求书1-5任意一项所述的浮标，其特征在于，潜航器上侧预留有圆弧槽，放置折倒后的天线。

9.如权利要求书1-5任意一项所述的浮标，其特征在于，潜航器在水面使用时，不释放通信浮标，直接控制旋转电机驱动天线树立，进行水面或空中的通信。

技术总结本发明涉及UUV技术领域，具体涉及一种跨介质通信浮标。能够在释放后自主建立水下和水面或空中的通信链路，同时可满足释放前后均对潜航器的航行及作业能力无影响。通信浮标采用水面无线电通信和水下光纤通信的数据传输链路方法，将无线电、光纤通信等设备集成一体，同时针对无线电传输的所需的天线采取了能够折倒和树立的方法确保对潜航器无影响，能够在释放后自主建立水下和水面或空中的通信链路，同时可满足释放前后均对潜航器的航行及作业能力无影响；通信浮标不释放时，潜航器在水面也可旋转树立天线，进行远距离的大数据传输，无需回收潜航器。技术研发人员：李速,汪向前,朱泽珲,唐娟,袁晓宇受保护的技术使用者：宜昌测试技术研究所技术研发日：技术公布日：2024/5/8