水面无人艇航向控制装置及控制方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112061320A(43)申请公布日2020.12.11(21)申请号201910434814.9(22)申请日2019.05.23(71)申请人哈尔滨理工大学地址150000黑龙江省哈尔滨市南岗区学府路52号(72)发明人尹莉莉李鹏顾恒文黄海马超(74)专利代理机构哈尔滨东方专利事务所23118代理人陈晓光(51)Int.Cl.B63B35/00(2006.01)B63H25/02(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称水面无人艇航向控制装置及控制方法(57)摘要水面无人艇航向控制装置及控制方法。水面无人艇的航向控制通常是利用专门的舵装置或者喷水转向装置来实现的，机动性能不强，舵装置或者喷水转向装置难以有效实现无人艇在较短时间和较小范围内实现大幅度转向，舵向精准性差。本发明组成包括：甲板（4），甲板上部固定有主固定盘（3）和副固定盘（7），主固定盘下部设置有主转盘（5），主固定盘下表面具有一圈360个主红外接收开关（1），主转盘上表面固定有主红外发射开关（6），副固定盘下部设置副转盘（10），副固定盘下表面具有一圈360个副红外接收开关（8），副转盘上表面固定有副红外发射开关（9），主转盘与所述的副转盘相啮合。本发明用于水面无人艇的航向控制。CN112061320ACN112061320A权利要求书1/1页1.一种水面无人艇航向控制装置，其组成包括：甲板，其特征是：所述的甲板上部固定有主固定盘和副固定盘，所述的主固定盘下部设置有主转盘，所述的主固定盘下表面具有一圈360个主红外接收开关，所述的主转盘上表面固定有主红外发射开关，所述的副固定盘下部设置副转盘，所述的副固定盘下表面具有一圈360个副红外接收开关，所述的副转盘上表面固定有副红外发射开关，所述的主转盘与所述的副转盘相啮合。2.根据权利要求1所述的水面无人艇航向控制装置，其特征是：所述的主转盘与中心轴固定连接，所述的中心轴与所述的甲板通过轴承连接。3.根据权利要求2所述的水面无人艇航向控制装置，其特征是：所述的副转盘与固定轴固定连接，所述的固定轴与减速电机的输出轴固定。4.根据权利要求3所述的水面无人艇航向控制装置，其特征是：所述的主转盘与所述的副转盘的齿数比为5:1-7:1。5.根据权利要求4所述的水面无人艇航向控制装置，其特征是：所述的副固定盘位于所述的主固定盘与所述的主转盘之间。6.一种权利要求1-5所述的水面无人艇航向控制装置的控制方法，其特征是：在需要调整航向时，根据需要调整航向的角度，根据需要调整的整数角度选择与主红外发射开关之间呈整数夹角的主红外接收开关启动，启动减速电机，副转盘带动主转盘转动，主红外发射开关与开启的主红外接收开关相对后停止转动，整数角度调整完毕；根据需要调整航向的小数角度，主转盘转动的角度与副转盘转动的角度比为1：-1:7，这样根据航向的小数角度副转盘需要转动5-7倍的角度，选择与副固定盘的副红外发射开关之间夹角为小数角度的5-7倍即可实现小数角度的调整。2CN112061320A说明书1/3页水面无人艇航向控制装置及控制方法[0001]技术领域：本发明涉及一种水面无人艇航向控制装置。[0002]背景技术：水面无人艇主要应用于水上搜救、应急、巡航、测量等领域，水面无人艇在航行过程中，经常会遇到船舶通航密度大、航道弯曲、浅窄航段较多、气象和水文环境复杂（如长江中下游航段、浙北水网航道、港口进出港航道等）的情形，此时，为保证无人艇的航行稳定性和安全性，要求无人艇在航向控制方面应具备很高的机动性和鲁棒性。[0003]现有技术中，水面无人艇的航向控制通常是利用专门的舵装置或者喷水转向装置来实现的，这种航向控制方式通常存在以下缺陷：1.机动性能不强，舵装置或者喷水转向装置难以有效实现无人艇在较短时间和较小范围内实现大幅度转向；2.舵向精准性较差，在复杂环境下，由于舵向精准性较差而极易发生偏离预设航线的现象，严重时，还会发生水上交通事故。[0004]轻量化是衡量无人艇性能高低的重要指标之一，配置专门的舵装置或者喷水转向装置不仅加大了无人艇的重量，还增大了燃料消耗，同时也增加了无人艇的维护保养费用。[0005]发明内容：本发明的目的是提供一种水面无人艇航向控制装置。[0006]上述的目的通过以下的技术方案实现：一种水面无人艇航向控制装置，其组成包括：甲板，所述的甲板上部固定有主固定盘和副固定盘，所述的主固定盘下部设置有主转盘，所述的主固定盘下表面具有一圈360个主红外接收开关，所述的主转盘上表面固定有主红外发射开关，所述的副固定盘下部设置副转盘，所述的副固定盘下表面具有一圈360个副红外接收开关，所述的副转盘上表面固定有副红外发射开关，所述的主转盘