水上载具的制作方法
【专利说明】水上载具 相关专利申请的交叉引用
[0001] 本申请涉及以下美国和国际专利和专利申请
[0002] 于2006年5月18日提交的美国专利申请号11/436, 447,现在是美国专利号 7, 371，136，
[0003] 美国专利申请号12/082513,现在是美国专利号7, 641，524，
[0004] 于2007年1月18日提交、2007年8月2日作为WO2007/087197公开的国际专利 申请号PCT/US07/01139，
[0005] 于2008年2月29日提交、2008年9月12日作为TO2008/109002公开的国际专 利申请号PCT/US2008/002703，
[0006] 于2012年3月19日提交的美国专利申请号13/424, 156，
[0007] 于2012年3月19日提交的美国专利申请号13/424, 170，
[0008] 于2012年3月19日提交的美国专利申请号13/424, 312，
[0009] 于2012年6月28日提交的美国专利申请号13/536,935，
[0010] 于2012年9月17日提交的美国专利申请号13/621,803，
[0011] 于2012年3月19日提交的国际专利申请PCT/US2012/029696，
[0012] 于2012年3月19日提交的国际专利申请PCT/US2012/029718，
[0013] 于2012年6月28日提交的国际专利申请PCT/US2012/044729，
[0014] 于2012年9月17日提交的国际专利申请PCT/US2012/055797，
[0015] 于2006年1月20日提交的美国临时专利申请号60/760, 893，
[0016] 于2007年3月2日提交的美国临时专利申请号60/904, 647，
[0017] 于2006年9月1日提交的美国临时专利申请号60/841，834，
[0018] 于2007年3月2日提交的美国临时专利申请号60/904, 647，
[0019] 于2011年3月17日提交的美国临时专利申请号61/453, 871，
[0020] 于2011年3月17日提交的美国临时专利申请号61/453, 862，
[0021] 于2011年6月28日提交的美国临时专利申请号61/502, 279，
[0022] 于2011年9月15日提交的美国临时专利申请号61/535, 116，
[0023] 于2011年9月12日提交的美国临时专利申请号61/573, 755，
[0024] 于2012年1月10日提交的美国临时专利申请号61/585, 229,以及
[0025] 于2012年2月17日提交的美国临时专利申请号61/600, 556。
[0026] 这些专利、专利申请和公开物的每个的全部公开内容为了所有目的通过引用的方 式并入本申请中。
【背景技术】
[0027] 本发明涉及自主水上运载工具。
[0028] 由于波浪沿着水面前进，波浪产生垂直运动，但是水没有净的水平运动。垂直运 动的幅度随着深度的增大而减小，在波长一半的深度，几乎没有垂直运动。由风引起的气 流速度同样随着深度的增大而锐减。许多提议利用波浪能提供有用的结果。可以参照例 如以上提及的专利和专利申请，以及美国专利号986, 627, 1，315, 267, 2, 520, 804, 3, 312, 18 6, 3, 453, 981，3, 508, 516, 3, 845, 733, 3, 872, 819, 3, 928, 967, 4, 332, 571，4, 371，347, 4, 389 ，843, 4, 598, 547, 4, 684, 350, 4, 842, 560, 4, 968, 273, 5, 084, 630, 5, 577, 942, 6, 099, 368 和 6, 561，856,美国公开号 2003/0220027 和 2004/0102107，TO94/10029 和TO87/04401。这 些专利、专利申请和公开的每个为了所有目的通过引用的方式全部并入本文中。
[0029]LiquidRobotics,Inc已经开发了特别有用的水上载具（"WaveGliders"? )， 例如详见美国专利号7, 641，524和8, 043, 133,这种水上载具是自主的（即，不运送人类） 并且可以在从控制位置发送到载具的信号的指导下长时间横穿大洋，同时收集可以通信到 接收位置并且/或者被记录的位置的有用信息。
【发明内容】
[0030] 在本说明书中使用的术语波浪动力载具（通常缩写成WPV)指的是自主水上载具， 其包括：
[0031] (1)浮体，可以浮在水面上或附近；
[0032] ⑵游泳体（swimmer);
[0033] (3)柔性或刚性拴系件，使所述浮体和所述游泳体连接上；
[0034] (4)计算机系统；
[0035] (5)所述浮体上的卫星参考位置传感器；
[0036] (6)水平传感器，感测水平面上的方向；
[0037] (7)转向致动器；
[0038] (8)用于将太阳能和/或风能和/或波浪能转换成电能的装置；
[0039] (9)电池，可以由用于将太阳能和/或风能和/或波浪能转换成电能的装置充电； 以及
[0040] (10)通信设备，用于接收并且/或者发送来自远程位置，例如陆地上的位置或另 一个水上载具上的位置的信号；
[0041] 所述计算机系统（i)连接到位置传感器、水平传感器和转向致动器上，并且（ii) 包括，或可编程为包括指令以响应于从位置传感器和水平传感器接收的信号或响应于从额 外的传感器（即，不是位置传感器或水平传感器的传感器）接收的信号控制转向致动器；并 且
[0042] 所述浮体、游泳体和拴系件使得
[0043] (A)当所述载具在静水上并且所述浮体在水面上或附近时，所述游泳体潜到浮体 下方，并且所述拴系件处于拉伸状态；并且
[0044] (B)当所述载具在波浪涌动的水上并且所述浮体在水面上或附近时，所述游泳体 与水交互作用以生成使浮体在具有水平分量的方向上（以下简称为"在水平方向上"或"水 平地"）移动的力。
[0045] WPV可以包括指定的元件（I)-(IO)的每个的单一的一个，或者指定的元件的一个 或多个的两个或更多个；例如，可以有两个或更多个浮体（如双体船）和/或两个或更多个 拴系件。用于将太阳能和/或风能和/或波浪能转换成电能的装置可以例如包括一个或多 个（a)太阳能面板（光伏电池），（b)风车，并且（c)使用载具的向前运动以使连接到发电 机上的风车转动。
[0046] 本说明书中使用的术语UAV指的是无人航空载具（UAV通常指的是无人机）。
[0047] 以各种方式，如以下详细描述的，本发明利用结合使用波浪动力载具和无人航空 载具（UAV或无人机）的设备和方法。UAV可以从波浪动力载具发射，观测另一个船舶，并且 将其观测结果报告给波浪动力载具，并且所述波浪动力载具可以将其观测结果报告到远程 位置。所述UAV可以落在水面上并且然后由波浪动力载具回收。
[0048] 本发明的不同方面的综述
[0049] 本发明涉及：
[0050] 在第一方面中，一种浮体，该浮体包括用于发射UAV的装置。本发明的第一方面的 一些浮体配有以上列举的元件（4)-(10)的一些或所有。其他浮体仅在它们配有使浮体适 合用于WPV之后适合用于WPV。其他被设计成拖拽在WPV后方。
[0051] 在第二方面中，一种WPV，其包括根据本发明的第一方面的浮体。
[0052] 在第三方面中，一种WPV，其包括用于回收浮在水上的UAV的装置。
[0053] 在第四方面中，一种浮体，其包括用于回收浮在水上的UAV的装置。本发明的第四 方面的一些浮体配有以上列举的元件（4)-(10)的一些或所有。其他浮体仅在它们配有使 浮体适合用于WPV之后适合用于WPV。
[0054] 在第五方面中，本发明提供了一种检测浮在水上的船舶的方法，所述方法包括在 WPV的通信设备接收来自UAV的通信；并且发送对应的通信到在远程位置的接收站，例如陆 地上的接收站或另一个船舶（包括另一个WPV)。
[0055] 在第六方面中，本发明提供了一种监测浮在水上的船舶的方法，所述方法包括关 联多个WPV接收的信号以识别船舶的位置，并且从根据本发明的第一方面的WPV发射UAV 到船舶的位置。
[0056] 在第七方面中，本发明提供了一种UAV，当它落在水上时，除保持在水面上的回收 装置之外沉入水面下。
[0057] 在第八方面中，本发明提供了一种UAV，其可以在（1)折叠形式与（2)展开形式之 间转换，在折叠形式，UAV可以存放在管中，并且展开形式可以像UAV-样工作并且当从管 释放UAV时UAV自动采用。
【附图说明】
[0058] 附