本發(fā)明涉及水下航行器回收，尤其涉及一種水下航行器水下回收系統(tǒng)及其運(yùn)行方法。

背景技術(shù)：

1、在現(xiàn)代水下探測(cè)和通信領(lǐng)域，水下航行器（auv）和水下基站的使用變得越來(lái)越普遍。這些設(shè)備被廣泛應(yīng)用于海洋科學(xué)研究、海洋資源探測(cè)、海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)等多個(gè)領(lǐng)域。然而，在水下航行器的回收過(guò)程中，依然面臨許多技術(shù)挑戰(zhàn)和難題。

2、目前，水下航行器的回收一般依賴(lài)于水面上的回收系統(tǒng)，這些系統(tǒng)通常包括浮標(biāo)、回收繩索和機(jī)械抓取裝置。雖然此類(lèi)回收系統(tǒng)較為有效，但它們也存在一些顯著的不足。

3、首先，水下航行器在水下工作時(shí)，其精確定位和導(dǎo)航是非常困難的，特別是在深水和復(fù)雜水域條件下?，F(xiàn)有的回收系統(tǒng)往往需要依賴(lài)預(yù)設(shè)的路徑或標(biāo)記，這在實(shí)際操作中可能會(huì)因?yàn)樗髯兓⒃O(shè)備偏移等因素而導(dǎo)致回收失敗。

4、其次，水下環(huán)境的復(fù)雜性也增加了回收難度。水流、海洋生物的干擾、氣象條件的變化都可能影響回收系統(tǒng)的性能。例如，水下流速變化劇烈可能導(dǎo)致航行器無(wú)法準(zhǔn)確?？吭陬A(yù)定的回收位置，而傳統(tǒng)的回收方法往往缺乏足夠的適應(yīng)能力來(lái)應(yīng)對(duì)這些變化。此外，水下環(huán)境的光照不足也使得視覺(jué)系統(tǒng)的使用受到限制，從而降低了回收的準(zhǔn)確性和可靠性。

5、另外，在目前的水下航行器回收技術(shù)中，大多數(shù)系統(tǒng)依賴(lài)于航行器的自主導(dǎo)航能力，使其能夠自行返回到預(yù)定的回收區(qū)域。此類(lèi)方法對(duì)航行器的操控性和自主導(dǎo)航系統(tǒng)提出了更高要求，不僅需要航行器具備高精度的導(dǎo)航能力，還要求其在水下環(huán)境中能夠克服各種挑戰(zhàn)，包括水流變化和海洋生物的干擾等，因此在實(shí)際應(yīng)用中，回收的難度也隨之增加。

6、為了應(yīng)對(duì)上述挑戰(zhàn)，克服現(xiàn)有水下航行器回收技術(shù)存在的缺陷，本發(fā)明提出了一種新的更為先進(jìn)和可靠的水下航行器水下回收系統(tǒng)，本發(fā)明回收系統(tǒng)具備更高的自動(dòng)化水平、更強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)能力和更好的耐用性，可提高水下航行器的回收成功率，本回收系統(tǒng)具有較高的回收精確性和可靠性，可實(shí)現(xiàn)更加高效和穩(wěn)定的水下回收，滿足不斷增長(zhǎng)的水下作業(yè)需求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明旨在提供一種高效、可靠的水下航行器回收解決方案，涵蓋從航行器接觸回收平臺(tái)到數(shù)據(jù)傳輸和重新釋放的全過(guò)程。

2、本回收系統(tǒng)包括可伸縮式移動(dòng)航行器水中停機(jī)坪（用于在水下環(huán)境中與航行器相互定位確保航行器能夠準(zhǔn)確?？浚?、聲學(xué)定位裝置、光學(xué)引導(dǎo)燈、滾輪式斜槽入軌機(jī)（用于引導(dǎo)航行器平穩(wěn)進(jìn)入循環(huán)運(yùn)輸軌道，減少?zèng)_擊力）、循環(huán)運(yùn)輸軌道（穩(wěn)定運(yùn)輸航行器至無(wú)線充電站和數(shù)據(jù)處理艙）、無(wú)線充電站（提供非接觸式充電，并確保高效充電過(guò)程）、抽水系統(tǒng)（排除艙內(nèi)水分以支持無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸）、數(shù)據(jù)處理艙（處理航行器釋放操作）及數(shù)據(jù)處理平臺(tái)（進(jìn)行無(wú)線數(shù)據(jù)接收和處理，為后續(xù)決策提供支持）等。通過(guò)這些精密設(shè)計(jì)的組件，本系統(tǒng)能夠在水下環(huán)境中實(shí)現(xiàn)高精度的航行器回收、充電、數(shù)據(jù)傳輸及釋放操作。

3、具體地，本發(fā)明提供了一種水下航行器水下回收系統(tǒng)，本回收系統(tǒng)包括：停機(jī)坪系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理艙系統(tǒng)、充電站系統(tǒng)、以及循環(huán)運(yùn)輸軌道，其中：

4、所述停機(jī)坪系統(tǒng)包括：可伸縮式移動(dòng)航行器水中停機(jī)坪1、停機(jī)坪引導(dǎo)閘門(mén)2和停機(jī)坪導(dǎo)引設(shè)備6；所述可伸縮式移動(dòng)航行器水中停機(jī)坪1上安裝有聲學(xué)定位裝置101、光學(xué)引導(dǎo)燈102、定位連接裝置103、滾輪式斜槽入軌機(jī)104；

5、所述數(shù)據(jù)處理艙系統(tǒng)包括：釋放及數(shù)據(jù)處理艙5，所述釋放及數(shù)據(jù)處理艙5中安裝有抽水系統(tǒng)501和數(shù)據(jù)交換機(jī)502；

6、所述充電站系統(tǒng)包括：無(wú)線充電站4；

7、所述循環(huán)運(yùn)輸軌道3上安裝有可移動(dòng)式轉(zhuǎn)運(yùn)托架301。

8、進(jìn)一步地，本發(fā)明水下航行器水下回收系統(tǒng)中，所述聲學(xué)定位裝置101為水聲四角定位及光學(xué)四角定位系統(tǒng)。

9、進(jìn)一步地，本發(fā)明水下航行器水下回收系統(tǒng)中，所述可伸縮式移動(dòng)航行器水中停機(jī)坪1用于在水下環(huán)境中精確?？亢叫衅?；

10、所述可伸縮式移動(dòng)航行器水中停機(jī)坪1配置有運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)，通過(guò)在水下環(huán)境中水平移動(dòng)航行器并實(shí)時(shí)調(diào)整航行器位置，以確保航行器準(zhǔn)確?？吭谥付▍^(qū)域；

11、所述可伸縮式移動(dòng)航行器水中停機(jī)坪1四角安裝有聲學(xué)定位裝置101和光學(xué)引導(dǎo)燈102，聲學(xué)定位裝置101用于實(shí)時(shí)定位航行器的位置，光學(xué)引導(dǎo)燈102為航行器提供視覺(jué)對(duì)準(zhǔn)信號(hào)，確保其在停機(jī)坪上的精準(zhǔn)定位。

12、進(jìn)一步地，本發(fā)明水下航行器水下回收系統(tǒng)中，所述滾輪式斜槽入軌機(jī)104包括滾輪系統(tǒng)，用于引導(dǎo)航行器平穩(wěn)進(jìn)入循環(huán)運(yùn)輸軌道，減少?zèng)_擊力；

13、當(dāng)航行器成功停靠在停機(jī)坪上后，停機(jī)坪開(kāi)始水平移動(dòng)縮回，縮回過(guò)程中定位連接裝置配合停機(jī)坪引導(dǎo)閘門(mén)2將航行器引導(dǎo)至滾輪式斜槽入軌機(jī)104，滾輪式斜槽入軌機(jī)104的上部為斜坡設(shè)計(jì)，該斜坡方向與停機(jī)坪呈一定夾角，以便將航行器平穩(wěn)地引導(dǎo)進(jìn)入循環(huán)運(yùn)輸軌道。

14、進(jìn)一步地，本發(fā)明水下航行器水下回收系統(tǒng)中，所述循環(huán)運(yùn)輸軌道3用于將航行器運(yùn)輸至無(wú)線充電站4，并在充電完成后繼續(xù)引導(dǎo)航行器進(jìn)入釋放及數(shù)據(jù)處理艙5；

15、所述循環(huán)運(yùn)輸軌道3通過(guò)連續(xù)的鏈條或滾筒系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)航行器的運(yùn)輸。

16、進(jìn)一步地，本發(fā)明水下航行器水下回收系統(tǒng)中，所述無(wú)線充電站4提供非接觸式充電，用于為回收的航行器充電；

17、所述無(wú)線充電站4配置有對(duì)接系統(tǒng)，使航行器能夠準(zhǔn)確對(duì)準(zhǔn)無(wú)線充電位置，實(shí)現(xiàn)快速充電過(guò)程。

18、進(jìn)一步地，本發(fā)明水下航行器水下回收系統(tǒng)中，所述釋放及數(shù)據(jù)處理艙5用于進(jìn)行航行器的釋放操作；

19、航行器進(jìn)入釋放及數(shù)據(jù)處理艙5后，抽水系統(tǒng)501將釋放及數(shù)據(jù)處理艙5內(nèi)部的水抽離，使得航行器能夠通過(guò)數(shù)據(jù)交換機(jī)502與數(shù)據(jù)處理平臺(tái)進(jìn)行穩(wěn)定的無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸。

20、進(jìn)一步地，本發(fā)明水下航行器水下回收系統(tǒng)中，航行器通過(guò)電磁波與數(shù)據(jù)處理平臺(tái)進(jìn)行無(wú)線通信，數(shù)據(jù)處理平臺(tái)接收航行器傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，進(jìn)行分析和處理，并生成結(jié)果報(bào)告，為后續(xù)決策提供支持。

21、進(jìn)一步地，本發(fā)明還提供了上述水下航行器水下回收系統(tǒng)的運(yùn)行方法，包括下述步驟：

22、s1.?航行器通過(guò)聲學(xué)定位裝置101和光學(xué)引導(dǎo)燈102引導(dǎo)至可伸縮式移動(dòng)航行器水中停機(jī)坪1并?？吭陬A(yù)定位置，可伸縮式移動(dòng)航行器水中停機(jī)坪1通過(guò)水平移動(dòng)將航行器送入滾輪式斜槽入軌機(jī)104；

23、s2.?滾輪式斜槽入軌機(jī)104接收停機(jī)坪送來(lái)的航行器，并將其通過(guò)滾輪系統(tǒng)穩(wěn)定地引導(dǎo)至循環(huán)運(yùn)輸軌道3；

24、s3.?航行器通過(guò)循環(huán)運(yùn)輸軌道3進(jìn)入無(wú)線充電站4，完成充電后，繼續(xù)進(jìn)入釋放及數(shù)據(jù)處理艙5，釋放及數(shù)據(jù)處理艙5中的抽水系統(tǒng)501開(kāi)始工作，將釋放及數(shù)據(jù)處理艙5內(nèi)部的水抽離，為數(shù)據(jù)傳輸提供良好的無(wú)線通信環(huán)境；

25、s4.?航行器通過(guò)電磁波與數(shù)據(jù)處理平臺(tái)建立無(wú)線通信，航行器通過(guò)數(shù)據(jù)交換機(jī)502將數(shù)據(jù)傳輸至數(shù)據(jù)處理平臺(tái)，數(shù)據(jù)處理平臺(tái)接收航行器傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，進(jìn)行分析和處理，并生成結(jié)果報(bào)告；

26、s5.?數(shù)據(jù)處理完成后，釋放及數(shù)據(jù)處理艙5將水重新注入，并釋放航行器以準(zhǔn)備進(jìn)行下一次任務(wù)。

27、綜上，本發(fā)明水下航行器水下回收系統(tǒng)具有以下特點(diǎn)：

28、（1）本發(fā)明回收系統(tǒng)配備了新型停機(jī)坪系統(tǒng)，采用了具有高機(jī)動(dòng)性的運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)，提供了水下的大面積停機(jī)坪平面，使其不僅能夠在水下進(jìn)行精準(zhǔn)地移動(dòng)和調(diào)整，其運(yùn)動(dòng)能力增強(qiáng)了回收系統(tǒng)的靈活性，而且降低了航行器的控制精度要求，增強(qiáng)了容錯(cuò)控制能力，能夠更好地應(yīng)對(duì)復(fù)雜的水下環(huán)境條件。

29、（2）循環(huán)運(yùn)輸軌道的引入使得停機(jī)坪能夠?qū)⒑叫衅骶_地導(dǎo)入目標(biāo)區(qū)域。這種軌道系統(tǒng)可以在停機(jī)坪內(nèi)部進(jìn)行平穩(wěn)移動(dòng)，能夠完成航行器在各個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的引導(dǎo)，確保航行器在進(jìn)入目標(biāo)區(qū)域時(shí)的定位精度和穩(wěn)定性。

30、（3）配備了專(zhuān)門(mén)的充能和數(shù)據(jù)回放區(qū)域，能夠在回收過(guò)程中對(duì)航行器進(jìn)行快速充電。此外，數(shù)據(jù)回放區(qū)域可以在回收過(guò)程中直接進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸和處理，使航行器的任務(wù)數(shù)據(jù)能夠及時(shí)回收和分析。

31、（4）在航行器進(jìn)入停機(jī)坪后，停機(jī)坪能夠通過(guò)抽水系統(tǒng)將內(nèi)部水分排除，這樣可以使航行器在干燥環(huán)境下進(jìn)行數(shù)據(jù)回放，提高了數(shù)據(jù)回放的效率，同時(shí)減少了水下環(huán)境對(duì)通信系統(tǒng)的影響。

32、（5）采用電磁波通信技術(shù)顯著提升了數(shù)據(jù)傳輸?shù)男屎涂煽啃浴?/p>

33、通過(guò)上述設(shè)計(jì)，本發(fā)明回收系統(tǒng)的總體性能得到了顯著提升。新型停機(jī)坪不僅在定位和導(dǎo)航方面表現(xiàn)出色，還在充能、數(shù)據(jù)處理和通信能力上進(jìn)行了優(yōu)化，使得航行器的回收過(guò)程變得更加高效和可靠，大大提高了水下航行器任務(wù)的成功率和數(shù)據(jù)處理能力。