一种可抗电磁干扰攻击的无人船的制作方法

本实用新型涉及无人船技术领域，具体涉及一种可抗电磁干扰攻击的无人船。

背景技术：

随着现代科学技术的发展，无人船技术在海洋中得到了广泛的应用，同时对无人船在工作时所需要达到的各项功能指标也提出了越来越多的技术要求。无人船在水中与母船进行通信时，信号传输要经过空气和水两种介质，现有技术多采用电磁波通信。作战时，尤其是海域作战，敌方为了捕捉无人船，通常会先实施电磁干扰攻击，待无人船和母船的通信中断后，再对无人船进行捕捉，以达到获取信息、扰乱通信等目的。

其中，出于对信息携带量、收发信息装置体量、通信耗能等方面的考虑，无人船通常采用的是中频段的电磁波，用于作战时，敌方通常只用对应中频段电磁波设置扰乱装置，即可中断对方通信。

鉴于此，找出一种行之有效的克服常规电磁干扰的装置和方法是本技术领域亟待解决的问题。

技术实现要素：

本实用新型实施例要解决的技术问题是：

无人船在与母船通信时多用中频段电磁波，在作战时，敌方通常只需对应中频段电磁波设置扰乱装置，将无人船与母船的通信中断后，敌方实施无人船抓捕动作，从而获取我方情报。

本实用新型实施例是通过如下技术方案达到上述目的：

一种可抗电磁干扰攻击的无人船，包括：船体、控制系统、动力系统、定位装置、通信装置、拖曳天线、电机、天线收放轴和牵引装置。所述的船体包裹整个无人船并提供防水保护，控制系统设置在船体内，控制系统为无人船的指挥中枢；动力系统、定位装置、通信装置、拖曳天线、电机和牵引装置分别与控制系统连接；电机与天线收放轴连接，电机为天线的收放提供动力；所述的牵引装置包括驱动器、连接轴和推进器，驱动器通过连接轴与推进器连接，控制系统通过控制牵引装置调整拖曳天线的位置。所述的拖曳天线由机械结构和电磁结构组成，机械结构包括电缆浮力外套、电缆强化单元、减振装置、拖曳段和尾部漂浮体；电缆浮力外套包裹在机械结构的外部，电缆强化单元、减振装置、拖曳段和尾部漂浮体依次连接；所述的电磁结构包括电极对、天线线圈、铁芯和传输线；机械结构为拖曳天线提供浮力和抗张力，电磁结构用于实现无人船与外部通信。

进一步的，当通信条件受环境影响需要大量天线来实现通信时，可在电机与天线收放轴之间设置储存盒，储存盒通过旋转柄安装在船体内，所述储存盒用于储存大量的天线。

进一步的，可在牵引装置内设置拉力传感器，拉力传感器与控制系统连接。拉力传感器用于检测拖曳天线与牵引装置之间的作用力，在无人船释放或者回收拖曳天线时进行拉力检测，防止由于拉力过小导致拖曳天线发生缠绕，或由于拉力过大而损坏拖曳天线的情况发生。

进一步的，当无人船通信条件复杂，需要在保持隐蔽的同时，将拖曳天线调整到特定角度才能实现通信时，可在牵引装置内设置深度传感器和配重装置，配重装置包括水泵、水阀和配重腔；所述的深度传感器和配重装置与控制系统分别连接。控制系统通过定位装置和深度传感器反馈的信息测算拖曳天线的角度，后下达调整指令，通过动力系统和推进器的工作，将拖曳天线调整到特定角度。

本实用新型实施例的有益效果是：

该可抗电磁干扰攻击的无人船，可在常规通信装置通信受到攻击时启动极低频或者甚低频通信，即启动拖曳天线进行通信。此技术方案可增加无人船的电磁波通信频段，有效的解决了在常规频段电磁通信受干扰的情况下，无人船与母船的通信中断问题，为无人船的应用技术发展提供了积极的意义。

上述说明仅仅是本实用新型技术方案的概述，为了能更清楚了解本实用新型实施例的技术手段，并可依照说明书的内容进行具体实施，以下本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后，本实用新型的具体实施方式将由以下实施例及其附图详细给出。

【附图说明】

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对本实用新型实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为可抗电磁干扰攻击的无人船的结构示意图；

图2为可抗电磁干扰攻击的无人船的牵引装置结构示意图；

图3为可抗电磁干扰攻击的无人船的储存盒结构示意图；

图4为可抗电磁干扰攻击的无人船的配重装置结构示意图；

其中，1、船体；2、控制系统；3、动力系统；4、定位装置；5、通信装置；6、拖曳天线；7、电机；8、天线收放轴；9、牵引装置；10、驱动器；11、连接轴；12、推进器；13、储存盒；14、配重装置；15、水泵；16、水阀；17、配重腔。

【具体实施方式】

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

在本实用新型的描述中，术语“内”、“外”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型而不是要求本实用新型必须以特定的方位构造和操作，因此不应当理解为对本实用新型的限制。

此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。下面就参考附图和实施例结合来详细说明本实用新型。

实施例1:

如图1～4所示，该一种可抗电磁干扰攻击的无人船，包括：船体1、控制系统2、动力系统3、定位装置4、通信装置5、拖曳天线6、电机7、天线收放轴8和牵引装置9。其中，船体1包裹整个无人船并提供防水保护，控制系统2设置在船体1内，控制系统2为无人船的指挥中枢；动力系统3、定位装置4、通信装置5、拖曳天线6、电机7和牵引装置9分别与控制系统2连接。

所述的拖曳天线6由机械结构和电磁结构组成，机械结构包括电缆浮力外套、电缆强化单元、减振装置、拖曳段和尾部漂浮体，电缆浮力外套包裹在机械结构的外部，所述的电缆强化单元、减振装置、拖曳段和尾部漂浮体依次连接，机械结构为拖曳天线6提供浮力和抗张力、硬度和阻尼等机械性能；所述的电磁结构包括电极对、天线线圈、铁芯和传输线，电磁结构用于实现与外部通信。所述的电机7与天线收放轴8连接，电机7为无人船收放天线提供动力。

如图2，所述的牵引装置9包括驱动器10、连接轴11和推进器12，驱动器10通过连接轴11与推进器12连接，控制系统2通过控制牵引装置9来调整拖曳天线6的位置。

工作时，母船将无人船释放，控制系统2开启动力系统3，在动力系统3的作用下无人船在水域中灵活行驶，同时，无人船通过通信装置5与母船保持实时通讯。当通信装置5所发出的电磁波受到外界干扰时，无人船与母船的通信被迫中断，控制系统2监测到这一情况后，随即下达启用极低频或者甚低频进行通讯的指令。则电机7和牵引装置9启动，天线收放轴8在电机7的作用下将拖曳天线6释放，驱动器10驱动推进器12工作，牵引装置9将拖曳天线6朝着远船体端牵引移动，从而将较长的拖曳天线6在水下伸展开。待拖曳天线6完全伸展开以后，启用拖曳天线6进行极低频或者甚低频通信，可选的无人船关闭通信装置5中的常规频段通信(进一步达到节约能耗的目的)。当极低频或者甚低频通信工作完成，无人船无需继续进行极低频或者甚低频通信时，控制系统2下达收回拖曳天线指令，在电机7的作用下，天线收放轴8将拖曳天线6进行收回缠绕，在推动器的推动下，牵引装置9朝着无人船方向运动，在天线收放轴8和牵引装置9的共同作用下，无人船将拖曳天线6完全收回至船体1中，从而也避免了伸展状态的拖曳天线6对正常行驶的无人船造成影响。

牵引装置9内设置有拉力传感器，拉力传感器与控制系统2连接。拉力传感器用于检测拖曳天线6与牵引装置9之间的作用力，在无人船释放或者回收拖曳天线6时进行拉力检测，防止由于拉力过小导致拖曳天线6发生缠绕，或由于拉力过大而损坏拖曳天线6的情况发生。当无人船进行极低频或者甚低频通信时，频率越低波长越长则需要的拖曳天线6也越长，此种情况下可在电机7与天线收放轴8之间设置储存盒13，储存盒13通过旋转柄安装在船体1内，储存盒13用于储存天线，当天线收放轴8工作时，旋转柄配合天线收放轴8的旋转速率，在其轴线上进行一定幅度的摇摆，从而可将拖曳天线6整齐有序的收回缠绕到天线收放轴8上，便于天线尽可能多的储存。

当无人船进行极低频或者甚低频通信时，牵引装置9因为与拖曳天线6的距离太近，当牵引装置9由金属材料制成时，会对拖曳天线6的通讯信号产生影响。为了更好的保持通讯信号稳定，可将牵引装置9的外壳用电磁波干扰屏蔽塑料制成，从而减小牵引装置9对通信的影响。

在使用拖曳天线6通信时，通常情况下多为使用定向天线，定向天线需要调整到特定角度才能实现通信。为了无人船更简便、快速的进行信号传输，可在同一个电缆中同时安装电极对天线和磁场环天线，并对两种天线上的接收信号进行适当的相位合成，就可以构成全向接收天线。全向接收天线扩大了天线所能接收信号的角度范围，从而避免了无人船需要调整天线到特定接收角度的影响，节省了操作时间。

实施例2:

在以上实施例1的基础上，无人船为了不被敌方发现，提高与我方母船的通信隐蔽性，通常会选择处于一定水下深度时进行信号传输，当无人船与母船的通信距离达到一定数值时，或水域情况复杂，对无人船的通信影响较大时，通讯信号需要通过水和空气两种介质传输，信号损失较大，通信不稳定，但是，无人船不仅需要保持持续的通信，还要保证通信隐蔽。针对上述情况，无人船需要在满足自身隐蔽性的条件下，将拖曳天线6调整到尽量贴近水面，并将天线调整到特定通讯角度范围内，无人船才能与母船继续保持通讯。鉴于此，可在无人船的牵引装置9内设置深度传感器和配重装置14，用于解决上述需求。

如图4所示，所述的深度传感器和配重装置14设置在牵引装置9内，其中，配重装置14包括水泵15、水阀16和配重腔17；深度传感器和配重装置14与控制系统2分别连接。当拖曳天线6完全伸展开，但受到外界环境影响无法进行通信时，控制系统2通过接收深度传感器检测到的，拖曳天线6远离无人船端的位置，与定位装置4所检测的无人船本体的位置进行比对，计算出牵引装置9和无人船分别应该调整到的位置。后控制系统2向无人船下达移动指令，动力系统3与牵引装置9同时开始工作，在动力系统3和定位装置4的共同作用下，无人船移动到指定位置；配重腔17内安装时预先装满水，控制系统2控制水阀16和水泵15开启，水泵15将配重腔17内的水抽出，牵引装置9随即上升，当深度传感器检测牵引装置9上升到指定深度后，即向控制系统2发送到达信号，控制系统2控制水泵15和水阀16关闭。在牵引装置9和无人船本体的共同作用下，拖曳天线6在尽可能靠近水面的水深处，达到天线指定通信角度，持续稳定的保证了无人船与母船之间的信号传输。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。