无人舰艇及无人舰艇系统的制作方法

本实用新型涉及无人舰艇系统技术领域，尤其是涉及一种无人舰艇及无人舰艇系统。

背景技术：

无人舰艇是一种配备先进的控制系统、传感器系统、通信系统和武器系统的无人操作的舰艇。适合执行危险性的、不宜有人的任务。在军事上，可以执行侦察、探测、搜索、巡逻、排雷、反潜作战、反特种作战、打击海盗及反恐攻击等；在民事上，可以执行搜救、导航和水文地理勘察等活动。

在对海、湖、池塘、河等的水面、水中或者水底情况的观测中，使用能够远程操控的无人舰艇。无人舰艇搭载有声纳，其能够向水底发出超声波，并接收从水底等中反射来的超声波，从而观测水中或者水底的情况。

无人舰艇上装设有摄录装置，用于监测水面或者水中情况。但是，由于在进行水面观测的过程中，由于摄录装置的位置固定，角度固定，因此摄录范围有限，有时无法满足观测需求。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种无人舰艇，以解决现有技术中存在的无人舰艇的摄录范围有限的技术问题。

本实用新型提供的无人舰艇，包括：艇身，所述艇身安装有动力装置、供能装置和检测机构，

所述供能装置分别与所述动力装置和所述供能装置连接，所述检测机构包括摄录装置，所述摄录装置安装于升降机构上，所述升降机构上位于所述摄录装置旁安装有光源，所述升降机构安装于旋转机构上，所述旋转机构与所述艇身相连，所述旋转机构用于带动所述升降机构和所述摄录装置转动，所述升降机构用于带动所述摄录装置沿竖直方向移动。

进一步地，所述升降装置包括：第一驱动器、顶杆、固定架和移动架，所述固定架与所述旋转机构连接，所述第一驱动器的一端与所述固定架连接，另一端与所述顶杆连接，所述第一驱动器驱动所述顶杆沿竖直方向移动，所述顶杆与所述移动架连接，所述移动架与所述固定架滑动配合，所述摄录装置安装于所述移动架上。

进一步地，所述旋转机构包括：固定座、支撑座、转轴和第二驱动器，所述支撑座与所述转轴固定连接，所述转轴与所述固定座转动连接，所述第二驱动器与所述转轴连接，用于驱动所述转轴转动。

进一步地，所述检测机构还包括：卫星接收机、水下音视频监测设备、雷达、声纳、超声仪、流速仪、多波束测探仪、声速仪、单波束测探仪、信息处理器、罗经仪、通讯接收机、无线电台设备和天线装置。

可选地，沿所述艇身的顶面设置有轨道，所述旋转机构包括行走轮，所述行走轮位于所述轨道上。

可选地，所述艇身的顶面设置有传送带，所述旋转机构安装于所述传送带上。

优选地，所述艇身上安装有光能发电板，所述光能发电板与所述供能装置连接。

进一步地，所述艇身的内腔具有开口，所述开口处设置有盖板，所述盖板与所述艇身顶板铰接，所述光能发电板安装于所述盖板上。

相对于现有技术，本实用新型所述的无人舰艇具有以下优势：

本实用新型所述的无人舰艇在使用过程中，供能装置为动力装置和检测机构供能，动力装置带动无人舰艇行驶，检测机构进行检测活动。在检测机构中，摄录装置用于检测水面上方的情况，在检测过程中，使用升降机构改变摄录装置在竖直方向上的位置，使用旋转机构改变摄录装置的镜头的朝向，从而配合使用升降机构和旋转机构，可以使得在舰身保持不动的情况下，改变摄录装置的拍摄角度，增大了摄录装置的摄录范围，减少了摄录死角。

同时，由于在舰身保持不动的情况下，改变摄录装置的拍摄角度，因此就无需为了改变拍摄角度去控制舰身移动，从而节省了用于供舰身移动所需提供的能量，使得无人舰艇的续航能力增强。

此外，由于在摄录装置旁设置有光源，因此当光线较暗时可通过打开光源进行补光，使得摄录的影像更为清晰。

因此，与现有技术中的无人舰艇相比，本实用新型提供的无人舰艇在艇身位置不变的情况下摄录装置可在竖直位置进行移动，以及转动，因此加大了拍摄角度，减少了摄录死角，增加了无人舰艇的续航能力。

本实用新型的另一目的在于提出一种无人舰艇系统，以解决现有技术中存在的无人舰艇的摄录范围有限的技术问题。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种无人舰艇系统，包括：如上述技术方案所述的无人舰艇，以及用于控制所述无人舰艇的控制装置。

进一步地，所述控制装置为地面管理子系统。

所述无人舰艇系统与上述无人舰艇相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的无人舰艇的结构示意图一；

图2为本实用新型实施例提供的无人舰艇的结构示意图二；

图3为本实用新型实施例提供的无人舰艇中摄录装置、旋转机构与升降机构装配示意图；

图4为本实用新型实施例提供的无人舰艇中旋转机构与升降机构装配示意图；

图5为本实用新型实施例提供的无人舰艇中旋转机构与轨道装配示意图。

图中：10-艇身；11-光能发电板；12-盖板；21-摄录装置；22-光源；30-升降机构；31-第一驱动器；32-固定架；33-移动架；34-顶杆；40-旋转机构；41-固定座；42-支撑座；43-转轴；44-第二驱动器；45-行走轮；46-支撑滚轮；50-轨道。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例一

如图1-3所示，本实用新型实施例提供的无人舰艇，包括：艇身10，艇身10安装有动力装置、供能装置和检测机构，其中：

供能装置分别与动力装置和供能装置连接，检测机构包括摄录装置21，摄录装置21安装于升降机构30上，升降机构30上位于摄录装置21旁安装有光源22，升降机构30安装于旋转机构40上，旋转机构40与艇身10相连，旋转机构40用于带动升降机构30和摄录装置21转动，升降机构30用于带动摄录装置21沿竖直方向移动。

本实用新型实施例所述的无人舰艇在使用过程中，供能装置为动力装置和检测机构供能，动力装置带动无人舰艇行驶，检测机构进行检测活动。在检测机构中，摄录装置21用于检测水面上方的情况，在检测过程中，使用升降机构30改变摄录装置21在竖直方向上的位置，使用旋转机构40改变摄录装置21的镜头的朝向，从而配合使用升降机构30和旋转机构40，可以使得在舰身保持不动的情况下，改变摄录装置21的拍摄角度，增大了摄录装置21的摄录范围，减少了摄录死角。

同时，由于在舰身保持不动的情况下，改变摄录装置21的拍摄角度，因此就无需为了改变拍摄角度去控制舰身移动，从而节省了用于供舰身移动所需提供的能量，使得无人舰艇的续航能力增强。

此外，由于在摄录装置21旁设置有光源22，因此当光线较暗时可通过打开光源22进行补光，使得摄录的影像更为清晰。进一步地，光源22与供能装置连接，或者光源22与辅助电源连接，辅助电源安装于升降机构30上，如此设计，光源22无需与供能装置连接，因此无需从光源22向供能装置连电线，使得无人艇上的线路布局更为简单。

供能装置和动力装置均位于艇身10的内腔中，具体地，由于大部分检测设备所需能量为电能，因此本实施例提供的无人舰艇的供能装置为提供电力的装置，如蓄电池或者发电机。动力装置为电力发动机，供能装置为检测机构和动力装置提供电能。

因此，与现有技术中的无人舰艇相比，本实用新型实施例提供的无人舰艇在艇身10位置不变的情况下摄录装置21可在竖直位置进行移动，以及转动，因此加大了拍摄角度，减少了摄录死角，增加了无人舰艇的续航能力。

如图1和图2所示，为了进一步增强无人舰艇的续航能力，在一种优选地实施方式中，艇身10上安装有光能发电板11，光能发电板11与供能装置连接。如此设计，在晴朗的天气，光能发电板11接收光能并将光能转化为电能传输给供能装置，以为供能装置补充电能。

艇身10的内腔具有开口，开口处设置有盖板12，盖板12与艇身10顶板铰接，光能发电板11安装于盖板12上。如此设计，在需要对位于艇身10的内腔中的供能装置、动力装置或者其他设备进行更换维修等操作时，打开盖板12即可更为便捷地取出位于内腔中的设备。进一步地，在盖板12的边缘设置有密封包边，当盖板12盖合于艇身10顶板时，盖板12将开口密封起来，从而防止水进入艇身10的内腔。

在本实用新型实施例中，升降装置包括：第一驱动器31、顶杆34、固定架32和移动架33，固定架32与旋转机构40连接，第一驱动器31的一端与固定架32连接，另一端与顶杆34连接，第一驱动器31驱动顶杆34沿竖直方向移动，顶杆34与移动架33连接，移动架33与固定架32滑动配合，摄录装置21安装于移动架33上。

具体实施时，摄录装置21的数量可为一个或者多个，当摄录装置21为多个时，多个摄录装置21均安装于移动架33上，且沿竖直方向排布。

使用时，第一驱动器31驱动顶杆34上下移动，从而带动移动架33相对固定架32沿竖直方向滑动，进而带动摄录装置21沿竖直方向移动，固定架32保证了移动架33与摄录装置21在移动过程中的稳定性。

第一驱动器31可以为电机或者液压缸，当第一驱动器31为液压缸时，液压缸的缸体部分与固定架32连接，液压缸的液压杆与顶杆34连接，当液压缸中油液增加，液压杆向上移动，从而带动顶杆34及移动架33向上移动，进而使得摄录装置21向上移动；液压缸中的油液减少，液压缸向下移动，从而带动顶杆34及移动架33向下移动，进而使得摄录装置21向下移动。

当第一驱动器31为电机时，电机的输出轴与丝杠连接，顶杆34的底部设置有螺纹孔，顶杆34与丝杠螺纹连接，启动电机后，电机的输出轴带动丝杠转动，从而使得顶杆34沿竖直方向移动，从而带动移动架33上下移动，进而使得摄录装置21上下移动。举例来说，若电机正转时带动摄录装置21向上移动，则电机反转时带动摄录装置21向下移动；若电机正转时带动摄录装置21向下移动，则电机反转时带动摄录装置21向上移动。

如图3和图4所示，在本实施例的一种具体实施方式中，旋转机构40包括：固定座41、支撑座42、转轴43和第二驱动器44，支撑座42与转轴43固定连接，转轴43与固定座41转动连接，第二驱动器44与转轴43连接，用于驱动转轴43转动。具体地，升降机构30的底部与支撑座42固定连接，可以为焊接在一起或者通过螺栓连接。第二驱动器44优选为电机，电机的输出轴与转轴43连接，启动电机后，电机的输出轴带动转轴43转动，转轴43带动支撑座42相对于固定座41转动，由于升降机构30安装于支撑座42上，摄录装置21安装于升降机构30上，因此在支撑座42进行转动的过程中，升降机构30和摄录装置21也随之绕电机的输出轴的轴心进行转动，从而改变摄录装置21中摄像头的朝向。

为了进一步增加摄录装置21的移动范围，在一种具体实施方式中，如图5所示，沿艇身10的顶面设置有轨道50，旋转机构40包括行走轮45，行走轮45位于轨道50上。具体地，轨道50包括两个相对的限位槽，两个限位槽的开口相对设置，旋转机构40的底部两侧分别设置有行走轮45，行走轮45与驱动器连接，行走轮45位于限位槽中，驱动器驱动行走轮45沿限位槽移动从而带动旋转机构40、升降机构30和摄录装置21沿轨道50移动。如此设计，摄录装置21可沿轨道50的设置位置在艇身10的顶面移动，移动范围更广。

为了提高旋转机构40在移动过程中的稳定性，如图5所示，在旋转机构40的底部安装有多个支撑滚轮46，支撑滚轮46与艇身10接触，当行走轮45沿轨道50的凹槽移动时，支撑滚轮46在两个凹槽之间的艇身10的顶面滚动，支撑滚轮46在旋转机构40的移动过程中以及静止时都为其起到支撑作用。进一步地，行走轮45上安装有刹车片，当旋转机构40移动到位后，刹车片锁止行走轮45以防止行走轮45收到风力等外界因素影响而继续滚动。

或者，在另一种具体实施方式中，艇身10的顶面设置有传送带，旋转机构40安装于传送带上。具体地，旋转机构40的底部与传送带固定连接，传送带带动旋转机构40、升降机构30和摄录装置21移动，从而使得摄录装置21可沿传送带的设置位置在艇身10的顶面移动，移动范围更广。

在无人舰艇中，可根据无人舰艇的用途在艇身10安装相应的检测机构，检测机构根据其用途安装于艇身10的内腔或者艇身10的外侧面，检测机构可包括：卫星接收机、水下音视频监测设备、雷达、声纳、超声仪、流速仪、多波束测探仪、声速仪、单波束测探仪、信息处理器、罗经仪、通讯接收机、无线电台设备和天线装置。

其中，信息处理器可以处理其他多种检测设备传输的多种类信息并过滤数据，并且可以通过通讯设备(例如通讯接收机、无线电台设备或天线装置等设备)将过滤后的数据发送至地面的管理子系统，以方便操作者对于检测设备检测到的数据进行查看及分析。

卫星接收机是一种能够接收卫星信号及卫星指令的装置，用于将指令或信号传入信息处理器里进行分类处理。

艇身10上的音视频监测设备分为用于监测水面上的摄录装置21，以及安装于艇身10底部，位于水面以下的水下音视频监测设备，用于监测海上或水下，摄录海上或水下的声音及影像，然后将视频图像信号和音频信号采集并将信号发送到信息处理器里进行分类处理。

雷达用于接收和探测水下目标物质，并测定物质的方位、体积和速度，其将信息发送至信息处理器里进行分类处理。雷达可使用激光雷达。

声纳用于对水下目标进行探测、定位和导航，是水下搜索、水下考察等一项重要的有力的工具，可以用于寻找古董、残骸、航海日志、溺水人员等目标，并将信息发送至信息处理器里进行分类处理。声纳可以采用侧扫声纳。

超声仪用于检查无人舰艇水下周围环境，并将信息发送至信息处理器里进行分类处理。

流速仪用于精确的测量无人舰艇所在水域中的水体的水流速度，并将信息发送至信息处理器里进行分类处理。

多波束测探仪用于精确探测水下地形，并将信息发送至信息处理器里进行分类处理。

声速仪用于精确测量无人舰艇所在水域中的温度、盐度及深度等参数，并将信息发送至信息处理器里进行分类处理。

单波束测探仪用于无人舰艇周边探测测深和浅地层剖面调查研究,是测深和高分辨率沉积物调查的设备，并将信息发送至信息处理器里进行分类处理。

罗经仪用于测定方位。

通讯接收机可采用GPS、北斗双模通讯接收机，GPS、北斗双模通讯接收机既可以接收北斗卫星导航信号，也可以接收GPS卫星导航信号。

无线电台简称“电台”，是装有发送和接收无线电信号设备的台站。电台内部有信号的转码器，既可以将数据转换成信号，也可以将接收到的信号转换成数据。

天线装置是用于接收和发送信号的一种变换器。

此外，在无人舰艇中还设置有控制子系统，用于根据接受的指令对无人舰艇进行端口设置、动态口令设置、通讯波段设置、指令控制船体方向、前后操控、鸣笛等控制。

实施例二

本实用新型实施例二提出一种无人舰艇系统，包括如上述实施例一提供的无人舰艇，以及用于控制无人舰艇的控制装置。

进一步地，控制装置为地面管理子系统。

地面管理子系统设置于地面，操作者控制地面管理子系统以控制无人舰艇进行行驶、检测、侦查、传输数据等功能。

无人舰艇系统与上述无人舰艇相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。