作品名稱:一種采用可再生能源的水下組網持續觀測系統
學校名稱:山東交通學院
參賽隊伍:夢之藍
參賽學生:趙瑋杰 劉一臻 劉劍兵
指導老師:楊卓懿 于福臨
開發背景:目前,長時間、大范圍進行海洋信息搜集是潛航器未來發展的方向?,F有的無人智能潛航器通過自身攜帶能源執行任務,能源類型多為鋰電池、鉛酸電池等可充電電池。一旦電池消耗,需要及時返航, 通過回收設備將潛航器至于母船或岸上,進行能源補充。解決能源供給的瓶頸,使潛航器能夠在海面上通過基站進行無線充電補充能源, 無需回收,是解決潛航器長時間、大范圍航行作業的有效途徑。
結構說明:一種采用可再生能源的水下組網持續觀測系統,包括:用于提供能源供給及數據收發的海洋移動工作基站; 用于水下持續觀測的無人潛航器群組;用于實現傳遞控制信號、接收返回信息的水面綜合數據控制臺。海洋移動工作基站包括的太陽能發電裝置設備、無線充電系統設備、動力定位設備及無線數據傳輸系統。其中,太陽能發電裝置包括太陽能電池方陣、控制器、蓄電池組、逆變器等;無線充電系統設備包括充電電纜、電磁發射線圈等;動力定位系統設備包括全回轉推力器、控制器、電羅經、風向風速儀、傾角儀等測量設備;無線數據傳輸系統設備包括 GPS 終端定位儀、北斗終端定位儀、無線電、WIFI 等設備。潛航器包括智能控制系統設備、海洋信息探測和采集設備、水下導航定位設備、水聲通信設備、水面通信設備、推進系統、能源系統等。其中,智能控制系統設備包括水密控制艙、控制器;海洋信息探測和采集設備包括溫度傳感器、鹽度傳感器、海洋磁力儀、化學傳感器等設備;水下導航定位設備包括慣性導航設備、磁羅經、長短基線、光纖陀螺與多普勒計程儀;水聲通信設備包括位于潛航器上的水下聲通訊設備和位于基站上的水面甲板單元;水面通信設備包括 GPS 終端定位儀、北斗終端定位儀、無線電、WIFI;推進系統包括螺旋槳推力器、舵翼等;能源系統包括電磁接收線圈、充電電池等。
功能與使用說明:本發明是一種適用于長時間、大范圍進行海洋信息搜集的水下集群組網觀測系統,利用采用太陽能動力裝置及無線充電設備的海洋移動工作基站,突出解決了無人潛航器自身攜帶能源不足、釋放回收困難的問題,主要用于海洋信息監測、海洋資源探測及水下軍事偵察等任務。由母船將水下組網持續觀測系統攜帶至海洋目標區域,由甲板吊機將海洋移動工作基站、潛航器分別釋放于海中。