一种用于海洋微结构测量的水下滑翔机的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及海洋环境监测和海底资源勘探领域，更具体的说，是涉及一种用于海洋微结构测量的水下滑翔机。
【背景技术】
[0002]海洋湍流测量对研究海洋中微观和宏观运动具有重要意义，剪切流传感器是目前测量海洋湍流的最有效工具。在海洋湍流测量中，剪切流传感器必须依附于特定的运动测量平台。最初的海洋湍流测量平台分为两种:水平剖面测量仪和垂直剖面测量仪。水平剖面测量仪通过缆绳拖拽以恒定的水平速度在海洋中运动，垂直剖面测量仪依靠自身的重力和浮力差值实现在海洋中匀速垂直下潜。这两种平台进行长时序、大范围的测量时都具有一定的局限性。
[0003]作为一种新型传感器搭载平台，水下滑翔机的出现为海洋湍流测量提供了新的契机。水下滑翔机通过调节自身浮力来实现在水下的上浮与下潜运动，具有能耗低、续航能力强等优点。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种用于海洋微结构测量的水下滑翔机，本发明将剪切流传感器集成到水下滑翔机上，发明一种测量海洋湍流的海洋微结构测量水下滑翔机，可实现长时序、大范围的湍流测量。
[0005]本发明的目的是通过以下技术方案实现的:
[0006]一种用于海洋微结构测量的水下滑翔机，包括水下滑翔机，所述水下滑翔机的外部为耐压主体单元，水下滑翔机的内部依次设置有浮力驱动单元、姿态调节单元和控制单元，所述控制单元内设置有电子罗盘，所述水下滑翔机的头部上方可拆卸的安装有海洋微结构测量系统，所述海洋微结构测量系统的外部金属壳体由前端盖、中间壳体和后端盖构成，所述中间壳体内设置有带有加速度计的信号处理器，所述前端盖通过探头槽安装有带有保护罩的剪切流探头。
[0007]所述水下滑翔机的尾部上方设置有温盐探仪(CTD)。
[0008]所述前端盖设置有至少一个探头槽。
[0009]与现有技术相比，本发明的技术方案所带来的有益效果是:
[0010]1.本发明中水下滑翔机的头部上方可拆卸的安装有海洋微结构测量系统，海洋微结构测量系统内安装有剪切流传感器，可进行长时序、大范围的湍流测量。
[0011]2.本发明中海洋微结构测量系统的外部壳体均采用耐压金属壳体，保证海洋微结构测量系统在海水中呈中性，该设置减小了集成难度，使水下滑翔机控制能力最优、操作更加方便。
[0012]3.本发明中海洋微结构测量系统与水下滑翔机可以分离，分离后的水下滑翔机可搭载其他类型的传感器，完成其他的海洋环境监测与海底资源勘查任务，达到“一机多用”的效果。
[0013]4.本发明水下滑翔机可以对海洋微结构测量系统进行实时监测，当海洋微结构测量系统发生故障时，水下滑翔机可以立即终止观测任务，及时检修，保证监测数据安全可
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【附图说明】
[0014]图1是本发明的结构示意图。
[0015]图2是海洋微结构测量系统的机构示意图。
[0016]附图标记:1-水下滑翔机Π-海洋微结构测量系统1-浮力驱动单元2-姿态调节单元，3-耐压主体单元4-控制单元5-温盐探仪(CTD) 6-信号处理电路7-剪切流探头8-保护罩9-探头槽10-前端盖11-中间壳体12-后端盖。
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图对本发明作进一步的描述:
[0018]如图1和图2所示，用于海洋微结构测量的水下滑翔机，包括水下滑翔机I，水下滑翔机I的外部为耐压主体单元3，水下滑翔机I的内部依次设置有浮力驱动单元1、姿态调节单元2和控制单元4，控制单元4内设置有电子罗盘，所述水下滑翔机I的头部上方可拆卸的安装有海洋微结构测量系统Π，海洋微结构测量系统Π的外部耐压金属壳体由前端盖10、中间壳体11和后端盖12构成，海洋微结构测量系统Π的外部采用耐压金属壳体用以保证海洋微结构测量系统Π在海水中呈中性即重力与浮力差为零，故只需对水下滑翔机I进行布放前的配平处理，使得更换过程中操作更加方便。中间壳体11内设置有信号处理电路6，信号处理电路6内集成有加速度计，本实施例中前端盖10上设置有一个探头槽9，可根据需要更换为具有多个探头槽9的前端盖10，探头槽9上安装有剪切流探头7，剪切流探头7外还设置有保护罩8;此外，湍流测量过程中需要同时测量平台的姿态、周围海水的温度、盐度及下潜深度等数据，因此本发明水下滑翔机I的尾部上方设置有温盐探仪5(CTD)。
[0019]海洋微结构测量系统Π安装到水下滑翔机I的过程中，保证其轴线与水下滑翔机I轴线平行，海洋微结构测量系统Π安装于水下滑翔机I头部的正上方且剪切流探头7最前端应探出水下滑翔机I的头部顶端，这样安装布置使得海洋微结构测量水下滑翔机的水动力性能达到最优，海洋微结构测量系统Π测得的湍流数据更加精确。
[0020]使用过程中，首先设置好水下滑翔机I工作深度、下潜与上浮速度等参数，然后通过水下滑翔机I给海洋微结构测量系统Π上电处理(提供电源)，同时检测其状态是否正常，状态正常后可以进行布放;本发明在观测过程中水下滑翔机I通过控制单元4对调节浮力驱动单元I和姿态调节单元2进行控制来实现水下滑翔机I的预设参数，同时水下滑翔机I可以对海洋微结构测量系统Π进行实时监测，当海洋微结构测量系统Π发生故障时，水下滑翔机I可以立即终止测量任务；当完成测量任务后，对记录在水下滑翔机I的数据进行下载及处理。
[0021]以上结合附图对本发明的【具体实施方式】作了说明，但这些说明不能被理解为限制了本发明的范围，本发明的保护范围由随附的权利要求书限定，任何在本发明权利要求基础上的改动都是本发明的保护措施。
【主权项】
1.一种用于海洋微结构测量的水下滑翔机，包括水下滑翔机，其特征在于，所述水下滑翔机的外部为耐压主体单元，水下滑翔机的内部依次设置有浮力驱动单元、姿态调节单元和控制单元，所述控制单元内设置有电子罗盘，所述水下滑翔机的头部上方可拆卸的安装有海洋微结构测量系统，所述海洋微结构测量系统的外部金属壳体由前端盖、中间壳体和后端盖构成，所述中间壳体内设置有带有加速度计的信号处理器，所述前端盖通过探头槽安装有带有保护罩的剪切流探头。2.根据权利要求1所述的一种用于海洋微结构测量的水下滑翔机，所述水下滑翔机的尾部上方设置有温盐探仪(CTD)。3.根据权利要求1所述的一种用于海洋微结构测量的水下滑翔机，所述前端盖设置有至少一个探头槽。
【专利摘要】一种用于海洋微结构测量的水下滑翔机，包括水下滑翔机，所述水下滑翔机的外部为耐压主体单元，水下滑翔机的内部依次设置有浮力驱动单元、姿态调节单元和控制单元，所述控制单元内设置有电子罗盘，所述水下滑翔机的头部上方可拆卸的安装有海洋微结构测量系统，所述海洋微结构测量系统的外部金属壳体由前端盖、中间壳体和后端盖构成，所述中间壳体内设置有带有加速度计的信号处理器，所述前端盖通过探头槽安装有带有保护罩的剪切流探头。本发明将剪切流传感器集成到水下滑翔机上，发明一种测量海洋湍流的海洋微结构测量水下滑翔机，可实现长时序、大范围的湍流测量。
【IPC分类】G01C13/00, B63C11/52
【公开号】CN105526917
【申请号】CN201510861945
【发明人】王树新, 王延辉, 张宏伟
【申请人】天津大学
【公开日】2016年4月27日
【申请日】2015年11月30日