一种测量垂直剖面温度、盐度、声速的小型无人船设计的制作方法

本发明涉及小型无人船测量领域，特别涉及一种测量垂直剖面温度、盐度、声速的小型无人船设计。

背景技术：

随着人类对海洋资源开发的重视，越来越多的无人自观测平台被应用于海洋，如无人机（unmannedaerialvehicle，uav）、自主式水下潜器(autonomousunderwatervehicle，auv)等。无人船作为一种小型化、近海高稳定性、灵活度高的海洋观测平台，集智能控制，远程通信，探测侦查，排除海上障碍等多种功能于一身，在一些复杂和高危险的作业环境中它的优越性尤为突出。

无人艇最早是在1898年由著名的科学家尼古拉·特拉斯发明的。在二战时期，它首次出现在大众的视野中，作为一种一次性的制导武器。二战结束以后，无人艇又承担着扫雷等战后清理任务。早期的无人艇由电缆发送的导航信号或母舰通过无线电控制，自主活动的能力十分的有限。

上世纪五十年代到九十年代，无人艇也主要用于军事方面。研究主要围绕反潜、反水雷、海上侦察监视、目标搜索等方面。

进入二十一世纪，随着信息与通信技术的发展以及人们对海洋资源的认识，人们开始认识到无人艇民用方面如勘测作业、远程通信，探测上的作用。2000年美国mit的无人艇研究小组设计出“autocat”号双体无人艇，应用于海水勘探作业；2003年，雅马哈公司研制的“kan-chan”号无人艇可用于测量、监控海洋和大气的化学和物理参数，并具有很长的续航能力；2008年，国内沈阳新光公司研发的“天象1号”无人艇在奥帆赛期间作为气象应急装备提供气象保障服务。人们越来越认识到无人船在民用方面具有巨大的应用前景，无人船也在海洋观测中发挥着越来越重要的作用。

技术实现要素：

一种测量垂直剖面温度、盐度、声速的小型无人船设计，可以更灵活、准确地测量海水的温度、盐度、深度等信息，进而得到声速剖面信息。无论是在海洋测绘，还是在海洋物理的研究上，均有一定的价值。

一种测量垂直剖面温度、盐度、声速的小型无人船设计，包括以下步骤：

步骤（1）：设计小型无人船外形及硬件系统体系结构，使之满足搭载温盐深仪（ctd）装置的要求；

步骤（2）：制造小型无人船，构建基于小型无人船的剖面温盐及声速测量实验装置。

所述步骤（1）具体步骤为：

（1）设计小型无人船外形结构，要求具有适合搭载ctd的船体结构；

（2）设计小型无人船外形及硬件系统体系结构，包括满足近海探测需求的推进及动力系统、声学成像系统设计、无人艇数据传输系统等，满足搭载温盐深仪（ctd）装置以及实际测量的需要。

所述步骤（2）具体步骤为：

（1）根据前期设计方案，制造小型无人船；

（2）设计实验测量方案，将ctd探头放置在无人船水线下对待测区域进行温盐及声速剖面测量。

小型无人船是一种隐蔽性强、机动灵活的海上无人探测平台。本发明设计无人船艇形设计采用基于常规的滑行艇艇型，在艇体两侧的艇舭部采用双折角线线型，从艇舯向艇艉横向对称延伸出短翼型片体，既可以有效抑制高速航行时滑行面的侧向飞溅，又可以起到减摇并改善航行稳定性的作用。

附图说明

图1为本发明硬件系统框图；

图2为本发明实验装置布放示意图。

图中：1、无人船；2、温盐深仪。

具体实施方式

下面通过具体实施例和附图对本发明作进一步的说明。本发明的实施例是为了更好地使本领域的技术人员更好地理解本发明，并不对本发明作任何的限制。

实施例：为实现对海洋温度、盐度以及声速等参数的灵活测量，本发明提出一种测量垂直剖面温度、盐度、声速的小型无人船设计，参见图1、图2，详见下文描述：

设计小型无人船外形及硬件系统体系结构，使之满足搭载温盐深仪（ctd）装置的要求。

该步骤具体包括步骤1011-1014，详见下文描述：

1011：设计小型无人船外形结构，要求具有适合搭载ctd的船体结构；

1012：设计小型无人船外形，选取常规的滑行艇艇型；

1013：设计小型无人船硬件系统体系结构，包括满足近海探测需求的推进及动力系统、声学成像系统设计、无人艇数据传输系统等，满足搭载温盐深仪（ctd）装置以及实际测量的需要，如图1所示；

2、制造小型无人船，构建基于小型无人船的剖面温盐及声速测量实验装置：

该步骤具体包括步骤1021-1023，详见下文描述：

1021：根据前期设计方案，制造小型无人船；

1022：设计实验测量方案，将ctd探头放置在无人船水线下，如图2所示，对待测区域进行温盐及声速剖面测量；

应当理解的是，这里所讨论的实施方案及实例只是为了说明，对本领域技术人员来说，可以加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

技术特征：

技术总结
一种测量垂直剖面温度、盐度、声速的小型无人船设计，包括以下步骤：设计小型无人船外形及硬件系统体系结构，要求具有适合搭载CTD的船体结构；设计小型无人船外形及硬件系统体系结构，包括满足近海探测需求的推进及动力系统、声学成像系统设计、无人艇数据传输系统等，满足搭载温盐深仪（CTD）装置以及实际测量的需要；制造小型无人船，构建基于小型无人船的剖面温盐及声速测量实验装置；设计实验测量方案，将CTD探头放置在无人船水线下对待测区域进行温盐及声速剖面测量；该发明基于小型无人船测量海洋温盐及声速参数，船体具有减摇、稳定、防止飞溅的效果，且测量海水的温度、盐度、深度、声速参数时更加灵活准确。

技术研发人员：徐剑;高荪培;邹博
受保护的技术使用者：天津大学（青岛）海洋工程研究院有限公司
技术研发日：2017.08.31
技术公布日：2019.03.05