技术领域本发明涉及船舶设计领域，特别是涉及一种船。
背景技术：
船在保护海洋环境和开发海洋资源方面有广泛应用，搭载不同的传感器系统可以完成各种各样的任务，是监测海洋环境、观测海洋水文数据、勘探海洋资源和海洋灾害预警的重要手段之一。在军事方面船也扮演着重要的角色，它能够完成的军事任务有：监控港口安全，扫雷和充当靶船等。船在航行时，水面风浪、涌流等会增加船运动的不稳定性，带来偏离预设航线、横摇、纵倾甚至翻船的后果。现有的船中，有的采用的是将船体分为主船体和位于主船体两侧对称的副船体设计，可以提高抗风浪能力，但这种设计在船体低速行驶时，对风浪的抵御作用较为被动。有的则采用的是在主船体两侧安装浮体模块，增加在风浪中行驶的稳定性，但这种设计必然会导致船的体积过大，增加了行驶阻力，不利于船的高速行驶。
技术实现要素：
针对上述问题，本发明提供一种可高速行驶、行波阻力小、抗风浪能力强的船，并可实现船体重心的调节，主动抵消外界干扰作用力，使船恢复平衡状态，保证船在风浪中行驶的稳定性。为实现上述目的，本发明一方面提供一种船，包括船体和重心调节装置，所述重心调节装置设置于所述船体内部；所述重心调节装置包括配重块、舵机、控制装置和姿态检测器，所述配重块与所述舵机的转轴连接，所述舵机和所述控制装置连接，所述姿态检测器位于所述船体的重心区域，以检测所述船体的姿态信息，所述控制装置接收所述姿态检测器输出的所述船体的姿态信息，并在所述船体的姿态信息发生变化且变化量满足预设条件时，确定所述船体所受到的冲击力的方向，所述控制装置控制所述舵机转动，从而驱动与所述舵机连接的所述配重块的重心移向所述冲击力的反方向。优选的，所述配重块包括第一配重块和第二配重块，所述第一配重块和所述第二配重块的质量相同，所述第一配重块和所述第二配重块对称分布在所述船体的两侧或者对称分布在所述船体的船头和船尾位置，所述舵机包括第一舵机和第二舵机，所述第一配重块与所述第一舵机的转轴连接，所述第二配重块与所述第二舵机的转轴连接。优选的，所述配重块为扇形，所述转轴安装在所述扇形的尖端部。优选的，所述船体为仿鱼流线型，所述船体在长度方向上，从所述船体的头部位置至中间位置的宽度逐渐增大，所述船体从中间位置至尾部位置的宽度逐渐减小，所述船体的外壁为流线型曲面。优选的，所述船还包括平衡翼，所述平衡翼对称设置于所述船体两侧。优选的，所述平衡翼为鱼鳍状，所述平衡翼的外侧面为流线型曲面，所述平衡翼设置在船体宽度为最大值的位置处。优选的，所述船体的所述姿态信息包括所述船体的俯仰角和滚转角，所述姿态检测器计算并输出所述船体在时间t内所述俯仰角和所述滚转角，所述俯仰角为正值，表示所述船体的船头上扬，所述俯仰角为负值，表示所述船体的船尾上扬；所述滚转角为正值，表示所述船体的右舷上扬，所述滚转角为负值，表示所述船体的左舷上扬；若在时间间隔t内，所述姿态检测器输出的所述俯仰角和所述滚转角不超过其预先设定的阈值，所述配重块重心在所述舵机带动下向所述船体的重心摆动，使所述配重块的重心与所述船体的重心位置一致；若在时间t内：当所述俯仰角为正，且所述俯仰角的大小超过其预先设定的阈值时，所述舵机至少带动一个所述配重块的重心向所述船体的船头位置摆动；当所述俯仰角为负，且所述俯仰角绝对值的大小超过其预先设定的阈值时，所述舵机至少带动一个所述配重块的重心向所述船体的船尾位置摆动；当所述滚转角为正时，且所述滚转角的大小超过其预先设定的阈值时，所述舵机至少带动一个所述配重块的重心向所述船体的右舷位置摆动；当所述滚转角为负，且所述滚转角绝对值的大小超过其预先设定的阈值时，所述舵机至少带动一个所述配重块的重心向所述船体的左舷位置摆动。优选的，当所述俯仰角为正，且所述俯仰角的大小超过其预先设定的阈值，所述滚转角的绝对值的大小未超过其预先设定的阈值时，所述舵机带动所述配重块的重心向所述船体的船头位置摆动；当所述俯仰角为负，且所述俯仰角的大小超过其预先设定的阈值，所述滚转角的绝对值的大小未超过其预先设定的阈值时，所述舵机带动所述配重块的重心向所述船体的船尾位置摆动；当所述滚转角为正，且所述滚转角的大小超过其预先设定的阈值，所述俯仰角的绝对值的大小未超过其预先设定的阈值时，所述舵机带动所述配重块的重心向所述船体的右舷位置摆动；当所述滚转角为负，且所述滚转角的大小超过其预先设定的阈值，所述俯仰角的绝对值的大小未超过其预先设定的阈值时，所述舵机带动所述配重块的重心向所述船体的左舷位置摆动。本发明另一方面提供一种船体姿态控制方法，对船的船体姿态进行控制，所述船体姿态控制方法包括：每隔时间间隔t，检测所述船体的姿态信息，所述船体的姿态信息包括所述船体的俯仰角和滚转角，所述俯仰角为正值，表示所述船体的船头上扬，所述俯仰角为负值，表示所述船体的船尾上扬；所述滚转角为正值，表示所述船体的右舷上扬，所述滚转角为负值，表示所述船体的左舷上扬；若检测到的所述俯仰角和所述滚转角都不超过其预先设定的阈值，则所述配重块重心在所述舵机带动下向所述船体的重心摆动，使所述配重块的重心与所述船体的重心位置一致；若检测到的所述俯仰角为正，且所述俯仰角的大小超过其预先设定的阈值时，所述舵机至少带动一个所述配重块的重心向所述船体的船头位置摆动；当所述俯仰角为负，且所述俯仰角绝对值的大小超过其预先设定的阈值时，所述舵机至少带动一个所述配重块的重心向所述船体的船尾位置摆动；若检测到的所述滚转角为正，且所述滚转角的大小超过其预先设定的阈值时，所述舵机至少带动一个所述配重块的重心向所述船体的右舷位置摆动；当所述滚转角为负，且所述滚转角绝对值的大小超过其预先设定的阈值时，所述舵机至少带动一个所述配重块的重心向所述船体的左舷位置摆动。优选的，提供的一种船体姿态控制方法还包括：若检测到的所述俯仰角为正，且所述俯仰角的大小超过其预先设定的阈值，所述滚转角的绝对值的大小未超过其预先设定的阈值时，所述舵机带动所述配重块的重心向所述船体的船头位置摆动；若检测到的所述俯仰角为负，且所述俯仰角的大小超过其预先设定的阈值，所述滚转角的绝对值的大小未超过其预先设定的阈值时，所述舵机带动所述配重块的重心向所述船体的船尾位置摆动；若检测到的所述滚转角为正，且所述滚转角的大小超过其预先设定的阈值，所述俯仰角的绝对值的大小未超过其预先设定的阈值时，所述舵机带动所述配重块的重心向所述船体的右舷位置摆动；若检测到的所述滚转角为负，且所述滚转角的大小超过其预先设定的阈值，所述俯仰角的绝对值的大小未超过其预先设定的阈值时，所述舵机带动所述配重块的重心向所述船体的左舷位置摆动。优选的，所述时间间隔t为1s-3s，所述俯仰角和所述滚转角预先设定的阈值都为10°。根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：本发明实施例中的船设置有重心调节装置，产生适当力矩，可实现船体重心的调节，主动抵消外界干扰作用力，使船恢复平衡状态，保证船在风浪中行驶的稳定性，在不削弱无人船高速性能的前提下，提高了船体的抗风浪性。进一步的，本发明实施例中在船体两侧安装平衡翼，可以保持船体在行驶过程中的平衡，增加了所述船体在风浪中行驶的稳定性，使船体不易倾覆。进一步的，本发明实施例应用了仿生学和流体力学的原理，将船体为仿鱼流线型，平衡翼为鱼鳍状，可以减小船体在行驶过程中的阻力，使船体在行驶更加顺畅，提高了航速。附图说明为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本发明一个实施例的船的结构示意图。图2为本发明一个实施例的船的船体沿其长度方向的俯仰姿态结构示意图；图3为本发明一个实施例的船的船体沿其宽度方向的滚转姿态结构示意图；图中：1-船体、2-平衡翼、3-螺旋桨推进器、4-重心调节装置、5-配重块、51-第一配重块、52-第二配重块、6-转轴、61-第一转轴、62-第二转轴、7-舵机、71-第一舵机、72-第二舵机、8-姿态检测器、9-控制装置。具体实施方式下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。本发明一方面提供一种船，以解决现有技术存在的问题，实现船体重心的调节，主动抵消外界干扰作用力，使船受到冲击作用时，可迅速恢复平衡状态，保证船在风浪中行驶的稳定性。为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。本发明实施例提供一种船，如图1所示，包括船体1和重心调节装置4，重心调节装置4设置于船体1内部；本实施例中的船还设置有螺旋桨推进器3，螺旋桨推进器3设置于船体1上且关于船体1轴线对称。重心调节装置4包括配重块5、舵机7、控制装置9和姿态检测器8，配重块5与舵机7竖向设置的转轴6连接，舵机7和控制装置9连接，姿态检测器8位于船体1的中心区域，以检测船体1的姿态信息，控制装置9接收姿态检测器8输出的船体1的姿态信息，并在船体1的姿态信息发生变化且变化量满足预设条件时，确定船体1所受到的冲击力的方向，控制装置9控制舵机7转动，从而驱动与舵机7连接的配重块5的重心移向冲击力的反方向。配重块5包括第一配重块51和第二配重块52，第一配重块51和第二配重块52的质量相同，第一配重块51和第二配重块52对称分布在船体1的两侧或者对称分布在船体1的船头和船尾位置，舵机7包括第一舵机71和第二舵机72，第一配重块51与第一舵机71的第一转轴61连接，第二配重块52与第二舵机72的第二转轴62连接。配重块5为扇形，第一转轴61和第二转轴62分别安装在第一配重块51和第二配重块52扇形的尖端部，由于扇形的形状，使得配重块5的重心靠近配重块的外侧，相对其他形状的同质量的配重块具有较长的力臂，配重块发生偏转时所产的作用力矩也较大，可以更快、更有效地调节船整体的重心，使船快速恢复平稳状态。船体1为仿鱼流线型，船体1在长度方向上，从船体1的头部位置至中间位置的宽度逐渐增大，船体1从中间位置至尾部位置的宽度逐渐减小，船体1的外壁为流线型曲面。船还包括平衡翼2，平衡翼2对称设置于船体1两侧。平衡翼2为鱼鳍状，平衡翼2的外侧面为流线型曲面，平衡翼2设置在船体1宽度为最大值的位置处。可以保持船在行驶过程中的平衡，使船不易倾覆。船体1为仿鱼流线型，平衡翼2为鱼鳍状，可以减小船体1在行驶过程中的阻力，使船体1在行驶更加顺畅。姿态检测器8为惯性测量单元(Inertialmeasurementunit，IMU)，控制装置9为船载电脑。如图1、图2、图3所示，船体1的姿态信息包括船体1的俯仰角和滚转角，姿态检测器8每隔时间间隔t检测船体1的俯仰角和滚转角，控制装置9可实时接收姿态检测器8输出的船体1的俯仰角、滚转角，并判断俯仰角、滚转角是否超过预先设定的阈值，若俯仰角、滚转角超过预先设定的阈值，控制装置9通过船体姿态发生变化的方向确定配重块5的摆动方向；本实施例中，时间间隔t为1s-3s，俯仰角和滚转角的阈值都为，＝10°。yb-ob-xb为载体坐标系，为右手坐标系，与船体1固连，ob与船体1重心重合，yb为船体1纵向方向，yb的正轴指向船头方向，xb为船体1横向方向，xb的正轴指向船体1的右舷方向；yi-oi-xi为惯性坐标系，为右手坐标系，相对于船体无转动，oi与船体1重心重合，xi为船体在平稳静止的状态下船体1的纵向方向，xi的正轴指向船头方向，yi为船体在平稳静止的状态下船体1的横向方向，yi的正轴指向船体1的右舷方向，船体平稳静止状态下，载体坐标系与惯性坐标系重合，xi的正轴与yi的正轴所夹象限为第一象限，按照顺时针顺序，依次为第二、第三、第四象限。圆圈点符号代表垂直纸面向外，圆圈叉符号代表垂直纸面向里。如图2所示，yb在yi之上时，俯仰角为正值，表示船体1的船头上扬，yb在yi之下时，俯仰角为负值，表示船体1的船尾上扬；如图3所示，xb在xi之上时，滚转角为正值，表示船体1的右舷上扬；xb在xi之下时，滚转角为负值，表示船体1的左舷上扬。重心调节装置4可实现对船重心的调节，主动抵消外界干扰作用力，使船恢复平衡状态，保证船在风浪中行驶的稳定性。若姿态检测器输出的俯仰角和滚转角不超过其预先设定的阈值，即||，||，所述船体1保持稳定，第一舵机71带动第一配重块51、第二舵机72带动第二配重块52向船体1的重心oi摆动，使配重块5的重心与船体1的重心位置一致，保持船的重心稳定。若船体1受到来自第一象限、方向为指向原点oi的冲击力，导致船体1的船头和船体右舷都上扬，姿态检测器检测到的俯仰角和滚转角超过其预先设定的阈值，即，时，第一配重块51在第一舵机71带动下向船头摆动，第二配重块52在第二舵机72带动下向船体1右舷摆动(或，第一配重块51在第一舵机71带动下向船体1右舷摆动，第二配重块52在第二舵机72带动下向船头摆动)，使配重块5的重心移向第一象限。若船体1受到来自第二象限、方向为指向原点oi的冲击力，导致船体1的船尾和船体右舷都上扬，姿态检测器检测到的俯仰角和滚转角超过其预先设定的阈值，即0，||，时，第一配重块51在第一舵机71带动下向船体1右舷摆动，第二配重块52在第二舵机72带动下向船尾摆动(或，第一配重块51在第一舵机71带动下向船尾摆动，第二配重块52在第二舵机72带动下向船体1右舷摆动)，使配重块5重心移向第二象限。若船体1受到来自第三象限，方向为指向原点oi的冲击力，导致船体1的船尾和船体左舷都上扬，姿态检测器检测到的俯仰角和滚转角超过其预先设定的阈值，即0，||，0，||时，第二配重块52在第二舵机72带动下向船尾摆动，第一配重块51在第一舵机71带动下向船体1左舷摆动(或，第一配重块51在第一舵机71带动下向船尾摆动，第二配重块52在第二舵机72带动下向船体1左舷摆动)，使配重块5重心移向第三象限。若船体1受到来自第四象限，方向为指向原点oi的冲击力，导致船体1的船头和船体左舷都上扬，姿态检测器检测到的俯仰角和滚转角超过其预先设定的阈值，即，0，||时，第一配重块51在第一舵机71带动下向船头摆动，第二配重块52在第二舵机72带动下向船体1左舷摆动(或，第一配重块51在第一舵机71带动下向船体1左舷摆动，第二配重块52在第二舵机72带动下向船头摆动)，使配重块5重心移向第四象限。若船体1受到沿yi轴正方向的冲击力，导致船体1船头上扬，，||时，第一配重块51和第二配重块52分别在第一舵机71和第一舵机72的带动下向船头摆动，使船体配重块5的重心移向yi轴正半轴；若在时间t内，所述船体1受到沿yi轴负方向的冲击力，导致船体1船尾上扬，0，||，||时，第一配重块51和第二配重块52分别在第一舵机71和第一舵机72的带动下向船尾摆动，使配重块5的重心移向yi轴负半轴；若在时间t内，所述船体1受到沿xi轴正方向的冲击力，导致船体1右舷上扬，||，时，第一配重块51和第二配重块52分别在第一舵机71和第一舵机72的带动下向船体1右舷摆动，使配重块5的重心移向xi轴正半轴；若在时间t内，所述船体1受到沿xi轴负方向的冲击力，导致船体1左舷上扬，||，0，||时，第一配重块51和第二配重块52分别在第一舵机71和第一舵机72的带动下向船体1左舷摆动，使船体1重心移向xi轴负半轴。本发明另一方面提供一种船体姿态控制方法，对船的船体1姿态进行控制，船体1姿态控制方法包括：每隔时间间隔t，检测船体1的姿态信息，船体1的姿态信息包括船体1的俯仰角和滚转角，俯仰角为正值，表示船体1的船头上扬，俯仰角为负值，表示船体1的船尾上扬；滚转角为正值，表示船体1的右舷上扬，滚转角为负值，表示船体1的左舷上扬；若检测到的俯仰角和滚转角都不超过其预先设定的阈值，时间间隔t为1s-3s，俯仰角和滚转角预先设定的阈值都为10°，则配重块5重心在舵机7带动下向船体1的重心摆动，使配重块5的重心与船体1的重心位置一致；若检测到的俯仰角为正，且俯仰角的大小超过其预先设定的阈值时，舵机7至少带动一个配重块5的重心向船体1的船头位置摆动；当俯仰角为负，且俯仰角绝对值的大小超过其预先设定的阈值时，舵机7至少带动一个配重块5的重心向船体1的船尾位置摆动；若检测到的滚转角为正，且滚转角的大小超过其预先设定的阈值时，舵机7至少带动一个配重块5的重心向船体1的右舷位置摆动；当滚转角为负，且滚转角绝对值的大小超过其预先设定的阈值时，舵机至少带动一个配重块5的重心向船体1的左舷位置摆动。提供的船体姿态控制方法，还包括：若检测到的俯仰角为正，且俯仰角的大小超过其预先设定的阈值，滚转角的绝对值的大小未超过其预先设定的阈值时，舵机7带动配重块5的重心向船体1的船头位置摆动；若检测到的俯仰角为负，且俯仰角的大小超过其预先设定的阈值，滚转角的绝对值的大小未超过其预先设定的阈值时，舵机7带动配重块5的重心向船体1的船尾位置摆动；若检测到的滚转角为正，且滚转角的大小超过其预先设定的阈值，俯仰角的绝对值的大小未超过其预先设定的阈值时，舵机7带动配重块5的重心向船体1的右舷位置摆动；若检测到的滚转角为负，且滚转角的大小超过其预先设定的阈值，俯仰角的绝对值的大小未超过其预先设定的阈值时，舵机7带动配重块5的重心向船体1的左舷位置摆动。本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。