一种无人艇海上自主加油系统和方法与流程

本发明涉及一种无人艇海上自主加油系统和方法，是能够在无任何人工干预的前提下为无人艇自主完成加油作业的系统，属于无人艇应用技术领域。

背景技术：

水面无人艇是近些年来新兴的一种小型无人水面平台，其上搭载了GPS、惯导、雷达、声呐、超声、摄像头等传感设备，能实现自主导航、自主避障、自主跟踪等功能，并可以完成扫雷、猎雷、反潜等特殊任务。为了使无人艇上各种设备能够正常工作，通常需要给无人艇提供充足的燃油来支持内燃机的工作，为无人艇的运动提供能量来源。同时在极端情况下，无人艇内蓄电池电量严重不足时还可以通过发电机将燃油的能量转换成电能供各传感器使用。因此，及时快速有效地为无人艇进行加油是其完成各种功能和任务的基本前提。

目前，无人艇加油工作只能通过人工操作，在基岸上加油或者在母艇上完成加油。由于无人艇经常外出作业，在外执行特殊任务时，无法回归母艇或基岸进行能源补给。同时目前无人艇的续航能力只有几小时，特别对于一些小型的无人艇，其续航能力更差，这极大的限制了无人艇的自主化和智能化，同时也极大的限制了无人艇的作用面积。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种无人艇海上自主加油系统和方法，解决无人艇续航能力差、作用区域小的的现状，增加无人艇的续航能力，提高其自主化程度。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种无人艇海上自主加油系统，包括补给艇，待供给艇，所述补给艇上设有弹射机构、连接单元、固定装置、加油接口、输油管、油箱和第一自主定位单元；所述待供给艇上设有接收单元和第二自主定位单元；所述第一自主定位单元和第二自主定位单元分别安装于补给艇和待供给艇的尾部，相互配合实现两艇的自主定位功能；所述弹射机构位于补给艇上，其位置高度高于待供给艇，所述固定装置安装于弹射机构内，并通过连接单元连接补给艇，当弹射机构将固定装置弹射到待供给艇上时，固定装置进入接收单元并固定；所述输油管通过滑轮连接在连接单元上，输油管一端连接油箱，另一端设有加油接口。

一种无人艇海上自主加油方法，具体步骤如下：

S01：当待供给艇检测到自身的油量低于某一设定阈值时，判定为缺油状态，此时待供给艇通过无线通信网络向控制中心发送急需加油的请求；

S02：控制中心接收到待供给艇发出的请求后，指挥补给艇向待供给艇方向运动；

S03：当补给艇到达待供给艇的工作位置时，利用各自的自主定位单元实现两艇相对位置的定位和调整；

S04：定位工作完成后，由补给艇的弹射机构将固定装置弹射到待供给艇的接收单元内，接收单元上部的夹板收紧，固定装置撑开锁紧，建立两艇相对稳固的连接；

S05：两艇的连接建立稳固后，将输油管通过滑轮和连接单元牵引至待供给艇指定位置，完成紧固后开始加油操作；

S06：加油操作完成后，先将输油管收回；固定装置收缩，接收单元上部的夹板打开，将连接单元和固定装置收回，完成整个自主加油作业。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明自主加油系统设计合理、结构简单、操作稳定，可避免人为海面加油的危险性，同时，加油操作两端具有较高的连接稳定性；系统整个加油过程完全自主，无需人为干预，可进一步提高无人艇的自主性和智能化。同时，自主加油解决了令人困扰的续航能力弱的问题，有利于扩展无人艇技术的应用领域，为无人艇的发展提供技术保障。

采用本方法完成加油，既可以增大无人艇的作用面积，也可以减少很多的人力物力。在特殊情况下，可以派出无人加油艇专门为正在工作的无人艇提供能源。这种技术可以促进无人艇完成更多的任务，进一步促进了无人艇技术的发展。

附图说明

图1为本发明自主加油系统工作方式示意图。

图2为本发明中补给艇结构示意图。

图3为本发明中待供给艇结构示意图。

图4为本发明中弹射机构示意图。

图5为本发明中固定装置撑开时示意图。

图6为本发明中方法流程图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。

如图1至图5所示，一种无人艇海上自主加油系统，包括补给艇3，待供给艇10，所述补给艇3上设有弹射机构1、连接单元2、固定装置5、加油接口6、输油管7、油箱8和第一自主定位单元4-1；所述待供给艇10上设有接收单元9和第二自主定位单元4-2；所述第一自主定位单元4-1和第二自主定位单元4-2分别安装于补给艇3和待供给艇10的尾部，相互配合实现两艇的自主定位功能；所述弹射机构1位于补给艇3上，其位置高度高于待供给艇10，所述固定装置5安装于弹射机构1内，并通过连接单元2连接补给艇3，当弹射机构1将固定装置5弹射到待供给艇10上时，固定装置5进入接收单元9并固定；所述输油管7通过滑轮11连接在连接单元2上，输油管7一端连接油箱8，另一端设有加油接口6。

如图6所示，一种无人艇海上自主加油方法，具体步骤如下：

S01：当待供给艇10检测到自身的油量低于某一设定阈值时，判定为缺油状态，此时待供给艇10通过无线通信网络向控制中心发送急需加油的请求；

S02：控制中心接收到待供给艇10发出的请求后，指挥补给艇3向待供给艇10方向运动；

S03：当补给艇3到达待供给艇10的工作位置时，利用各自的自主定位单元实现两艇相对位置的定位和调整；

S04：定位工作完成后，由补给艇3的弹射机构1将固定装置5弹射到待供给艇10的接收单元9内，接收单元9上部的夹板收紧，固定装置5撑开锁紧，建立两艇相对稳固的连接；

S05：两艇的连接建立稳固后，将输油管7通过滑轮11和连接单元2牵引至待供给艇10指定位置，完成紧固后开始加油操作；

S06：加油操作完成后，先将输油管7收回；固定装置5收缩，接收单元9上部的夹板打开，将连接单元2和固定装置5收回，完成整个自主加油作业。