一种水面或水下锚定或巡航设备及锚定或巡航方法与流程

本发明涉及水面或水下船只锚具的技术领域，具体涉及一种水面或水下锚定或巡航设备及锚定或巡航方法。

背景技术：

传统的船舶或水上漂浮设备在停泊时需要将船锚抛投入水底，使得船舶或水上漂浮能够停稳或固定在某个位置。船锚多用于船舶或其他浮体上，船锚的工作原理是通过锚爪勾住河底或是河底上的礁石来拉住锚柄，锚柄再拉住锚链，锚链与船体连接，这样将船固定住的，当遇到礁石不多，或是河底土质比较坚硬无法通过船锚自然啮入河底时，这样船锚就无法很好的固定住船，船就无法停泊在河上面的某一个位置。或在水深很大的大海、湖泊、江面时，一些小型的渔船、快艇等船舶或水上漂浮设备的传统船锚无法锚定在海底、湖底、江底中，导致无法将其锁定在固定的点或固定的一定范围内。

现在gps技术发展已经日趋成熟，定位精度也从原来的几十米精确至几米的范围。而且随着技术的普及，gps的使用已经变得越来越广泛。与其它设备的交互也变得越来越容易，成本也越来越低。

一些船舶配备有可以跟踪他们的位置的全球定位系统(gps)。于是，船舶内的导航系统可以基于来自gps的数据保持船舶在某个范围的位置内静止。然而，船舶配备全球定位系统(gps)的价格一般比较昂贵，并且，需要通过船舶自身的动力系统及方向舵来维持船舶的位置，而船舶通过方向舵转向的半径一般比较大，船舶的动力系统通过燃油驱动，消耗高。

同时，参见图1，传统的船舶需要保持在固定位置时，或者从其中一个位置移动到另一位置时，需要通过方向舵，以圆圈或圆弧的方式移动到原位置或另外一个位置，其无法实现从其中一个位置平移到另一位置。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本发明提供一种水面或水下锚定或巡航设备，通过独立的水面或水下锚定或巡航设备，使设备主体本身，或者船只、船舶或者其他类型的漂浮设备保持其的位置静止而无需使用锚具，或实现预设路线巡航。

本发明还提供用来实施上述施工方法的锚定或巡航方法。

本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：

一种水面或水下锚定或巡航设备，其设有设备主体，所述设备主体底部设有推动与调整方向的推动装置，该推动装置浸没于水下，所述设备主体漂浮在水面或水下；所述设备主体内设有定位装置；

所述设备主体通过定位装置及推动装置保持设备主体在水面或水下的位置或沿着设定路线移动或巡航；

或者，所述设备主体通过定位装置及推动装置牵引水面或水下的一个或多个船舶或设备保持在水中的位置或沿着设定路线移动或巡航。

作为进一步改进，所述定位装置为卫星定位装置或悬停定位装置，卫星定位装置与悬停定位装置可单独或同时安装在锚定或巡航设备中。

作为进一步改进，所述推动装置为可在水平面上旋转的活动设置在设备主体的集方向调整与推动一体的推动器。

作为进一步改进，所述推动装置设有若干主推动器与辅助推动器；

所述主推动器固定设置在设备主体上，所述主推动器为推动设备主体朝一方向移动；

所述辅助推动器固定设置在设备主体上，所述辅助推动器推动设备主体做自转运动。

作为进一步改进，所述推动装置为螺旋桨推进器或喷水推进器。

一种锚定或巡航方法，其包括以下步骤：

(1)设备主体通过定位装置，获得锚定或巡航设备当前位置信息或即将移动或巡航的位置信息；

(2)设备主体通过推动装置推动设备主体保持在预设位置或沿着设定路线移动或巡航；

或者，设备主体牵引水面或水下的一个或多个船舶或设备，设备主体通过推动装置推动自身移动，同时设备主体牵引带动水面或水下的一个或多个船舶或设备进行移动，以保持一个或多个船舶或设备在水面或水下的预设位置，或沿着设定路线移动或巡航。

作为进一步改进，所述设备主体的推动装置为可在水平面上旋转的活动设置在设备主体底部的方向调整及推动一体的推动器；

所述步骤(2)具体还包括以下内容：

所述推动器通过在水平面上旋转自身，调整推进器的方向，推动器驱动设备主体在水面或水下移动，以保持设备主体在水面或水下的位置或沿着设定路线移动或巡航；或牵引水面或水下的设备保持在预设经纬度位置，或沿着设定路线移动或巡航。

作为进一步改进，所述推动装置包括主推动器与辅助推动器，辅助推动器推动设备主体做自转运动；

所述步骤(2)具体还包括以下内容：

所述辅助推动器推动设备主体做自转运动，主推动器推动设备主体朝预定方向移动，以保持设备主体在水面或水下的位置或沿着设定路线移动或巡航；或牵引水面或水下的设备保持在水面或水下的位置，或沿着设定路线移动或巡航。

作为进一步改进，所述定位装置为卫星定位装置或悬停定位装置，卫星定位装置与悬停定位装置可单独或同时安装在锚定或巡航设备中；

所述锚定或巡航方法包括以下步骤：

(1)设备主体通过卫星定位装置，获得的卫星定位经纬度信息；

(2)设备主体通过推动装置推动设备主体保持在预设经纬度位置或沿着设定路线移动或巡航；

或者，设备主体牵引水面或水下的一个或多个船舶或设备，设备主体通过推动装置推动自身移动，同时设备主体牵引带动水面或水下的一个或多个船舶或设备进行移动，以保持一个或多个船舶或设备在水面或水下的预设经纬度位置，或沿着设定路线移动或巡航；

或者，所述锚定或巡航方法包括以下步骤：

(1)设备主体通过悬停定位装置，获得的设备当前位置信息；

(2)设备主体通过推动装置推动设备主体保持在当前位置或沿着设定路线移动或巡航；

或者，设备主体牵引水面或水下的一个或多个船舶或设备，设备主体通过推动装置推动自身移动，同时设备主体牵引带动水面或水下的一个或多个船舶或设备进行移动，以保持一个或多个船舶或设备在水面或水下的当前位置，或沿着设定路线移动或巡航。

作为进一步改进，所述的锚定或巡航方法，其包括以下三种模式：

(31)设定保持静止模式

通过卫星定位装置获得设备主体当前经纬度位置信息，通过推动装置推动设备主体在当前位置的一定范围内移动；

或者，推动装置推动设备主体，设备主体牵引水面或水下设备或船体在当前经纬度位置的一定范围内移动；

(32)设定线性巡逻模式

通过卫星定位装置获得设备主体当前经纬度位置信息，并设定路线信息，通过推动装置推动设备主体沿设定路线移动；

或者，推动装置推动设备主体，设备主体牵引水面或水下设备或船体沿设定路线移动；

(33)设定循环巡逻模式

通过卫星定位装置获得设备主体当前经纬度位置信息，并设定路线信息，通过推动装置推动设备主体沿设定路线循环移动；

或者，推动装置推动设备主体，设备主体牵引水面或水下设备或船体沿设定路线循环移动。

本发明的有益效果：由于在水中有很多不同力量会影响水中的船舶或水上设备改变位置,比如水流、风和浪，本发明水面或水下锚定或巡航设备，经过卫星定位装置设定位置信息，通过推动装置推动设备主体以及与设备主体连接的水面或水下的一个或多个船舶或设备有效地保持在水中的位置，或牵引水上或水中的一个或多个其他设备保持在水中的位置或沿着既定路线前进或巡航。

本发明通过推动装置的推动器的旋转，快速调整推动器的方向，通过推动器推动设备主体朝指定方向移动，进而调整或移动设备主体或设备主体牵引的水面或水下的一个或多个船舶或设备保持在水面或水下的位置或沿着设定路线移动或巡航。

本发明还可通过推动装置的辅助推动器，使得设备主体能够在原地自转，快速调整设备主体的方向，主推动器推动设备主体朝指定方向移动，进而调整或移动设备主体或设备主体牵引的水面或水下的一个或多个船舶或设备保持在水下的位置或沿着设定路线移动或巡航。

下面结合附图与具体实施方式，对本发明进一步说明。

附图说明

图1为传统船舶或水上设备从其中一个位置移动到另一位置示意图；

图2为实施例1水面锚定或巡航设备的使用状态示意图一；

图3为实施例1水面锚定或巡航设备的使用状态示意图二；

图4为实施例1水面锚定或巡航设备的使用状态示意图三；

图5为实施例2水面锚定或巡航设备的结构示意图一；

图6为实施例2水面锚定或巡航设备的结构示意图二；

图7为实施例3水面锚定或巡航设备的结构示意图；

图8为水面或水下锚定或巡航设备的设备主体牵引连接位置的结构示意图；

图9为实施例4水下锚定或巡航设备的使用状态示意图一；

图10为实施例4水下锚定或巡航设备的使用状态示意图二；

图11为实施例4水下锚定或巡航设备的使用状态示意图三；

图12为实施例5水下锚定或巡航设备的结构示意图一；

图13为实施例5水下锚定或巡航设备的结构示意图二；

图14为实施例6水下锚定或巡航设备的结构示意图。

图中：1设备主体，11定位装置，2推动装置，21推动器，22主推动器，23辅助推动器，3船舶或设备，4移动装置。

具体实施方式

实施例1，参见图2-图4，本实施例提供的水面或水下锚定或巡航设备，其设有设备主体1，所述设备主体1底部设有推动与调整方向的推动装置2，该推动装置2浸没于水下，所述设备主体1漂浮在水面或水下；所述设备主体1内设有定位装置11；

所述设备主体1通过定位装置11及推动装置2保持设备主体1在水面或水下的位置或沿着设定路线移动或巡航；

或者，所述设备主体1通过定位装置11及推动装置2牵引水面或水下的一个或多个船舶或设备3保持在水下的位置或沿着设定路线移动或巡航。

所述定位装置11为卫星定位装置或悬停定位装置，卫星定位装置与悬停定位装置可单独或同时安装在锚定或巡航设备中。

所述推动装置2为可在水平面上旋转的活动设置在设备主体1底部的方向调整及推动一体的推动器21，所述推动器21可推动设备主体1移动。通过推动装置2的推动器21的旋转，快速调整推动器21在水平面上的方向，通过推动器21推动设备主体1朝指定方向移动，进而调整或移动设备主体1或设备主体1牵引的水面或水下的一个或多个船舶或设备3保持在水面或水下的位置，或沿着设定路线移动或巡航。

本实施例还提供锚定或巡航方法，其包括以下步骤：

(1)设备主体1通过卫星定位装置11，获得的卫星定位经纬度信息；

(2)设备主体1通过推动装置2推动保持设备主体1在预设经纬度位置或沿着设定路线移动或巡航；

或者，设备主体1牵引水面或水下的一个或多个船舶或设备3，设备主体1通过推动装置2推动自身移动，同时设备主体1牵引带动水面或水下的一个或多个船舶或设备3进行移动，以保持一个或多个船舶或设备3在水面或水下的预设经纬度位置，或沿着设定路线移动或巡航。

或者，所述锚定或巡航方法包括以下步骤：

(1)设备主体通过悬停定位装置11，获得的设备当前位置信息；

(2)设备主体通过推动装置推动设备主体保持在当前位置或沿着设定路线移动或巡航；

或者，设备主体牵引水面或水下的一个或多个船舶或设备，设备主体通过推动装置推动自身移动，同时设备主体牵引带动水面或水下的一个或多个船舶或设备进行移动，以保持一个或多个船舶或设备在水面或水下的当前位置，或沿着设定路线移动或巡航。

其中，所述设备主体1的推动装置2为可在水平面上旋转的活动设置在设备主体1底部的方向调整及推动一体的推动器21；

所述步骤(2)具体还包括以下内容：

所述推动器21通过在水平面上旋转自身，调整推进器的方向，推动器21驱动设备主体1在水面或水下移动，以保持设备主体1在水面或水下的位置或沿着设定路线移动或巡航；或牵引水面或水下的设备保持在预设经纬度位置，或沿着设定路线移动或巡航。

本实施例中，用户可根据水面或水下锚定或巡航设备的锚定或巡航方法，设定以下三种运动模式：

(21)设定保持静止模式

通过卫星定位装置11获得设备主体1当前经纬度位置信息，通过推动装置2推动设备主体1在当前位置的一定范围内移动；

或者，推动装置2推动设备主体1，设备主体1牵引水面或水下设备或船体在当前经纬度位置的一定范围内移动；

由于是位于水上，无法完全规定在某个点不动，因此，设备主体1会在一定范围内，比如2米直径的圆内漂浮或移动，在该2米直径的圆内视为保持该位置静止；

(22)设定线性巡逻模式

通过卫星定位装置11获得设备主体1当前经纬度位置信息，并设定路线信息，通过推动装置2推动设备主体1沿设定路线移动；

或者，推动装置2推动设备主体1，设备主体1牵引水面或水下设备或船体沿设定路线移动；

(23)设定循环巡逻模式

通过卫星定位装置11获得设备主体1当前经纬度位置信息，并设定路线信息，通过推动装置2推动设备主体1沿设定路线循环移动；

或者，推动装置2推动设备主体1，设备主体1牵引水面或水下设备或船体沿设定路线循环移动。

路线可为两个位置连成的直线，或多个位置连成的曲线，或以某个半径为圆的圆弧曲线。

实施例2，参见图5-图6，本发明提供的水面或水下锚定或巡航设备与方法，其基本与实施例1相同，其不同之处在于：

所述推动装置2设有主推动器22与辅助推动器23；

所述主推动器22固定设置在设备主体1底部或设备主体1侧面，所述主推动器22为推动设备主体1朝一方向前进移动，或主推进器倒转，使得设备主体1后退；

所述辅助推动器23固定设置在设备主体1底部或者设备主体1侧面，所述辅助推动器23推动设备主体1做自转运动，进行快速的设备主体1的方向调整。

本实施例还提供水面或水下锚定或巡航设备的锚定或巡航方法，其包括以下步骤：

(1)设备主体1通过卫星定位装置11，获得的卫星定位经纬度信息；

(2)推动装置2包括主推动器22与辅助推动器23，辅助推动器23推动设备主体1做自转运动；

所述辅助推动器23推动设备主体1做自转运动，待设备主体1旋转到预定方向后，主推动器22推动设备主体1朝预定方向移动，以保持设备主体1在水面或水下的位置或沿着设定路线移动或巡航；

或者，所述辅助推动器23推动设备主体1做自转运动，待设备主体1旋转到预定方向后，主推动器22推动设备主体1朝预定方向移动，设备主体1牵引水面或水下的一个或多个船舶或设备3，设备主体1通过主推动器22推动自身移动，同时设备主体1牵引带动水面或水下的一个或多个船舶或设备3进行移动，以保持一个或多个船舶或设备3在水面或水下的预设经纬度位置，或沿着设定路线移动或巡航。

实施例3，参见图7，本发明提供的水面或水下锚定或巡航设备与方法，其基本与实施例1、2相同，其不同之处在于：设备主体1可设置若干个推进器，或设置若干个主推进器与辅助推进器，推进装置的设置在设备主体1的底部或侧面。

上述实施例中，设备主体1通过绳索连接水面或水下设备或船体，绳索连接设备主体1的侧面，并让设备主体1的绳索牵引位置与水面或水下设备或船体的牵引位置高度差降低，设备主体1不容易拉得翻转过来或发生倾覆；

参见图8，设备主体1通过绳索连接水面或水下设备或船体，绳索连接设备主体1的中部，连接设备主体1的中部不会拉得设备主体1被容易拉翻转过来或发生倾覆，能够容易地改变设备主体1和水中的其他设备或船舶的相对位置。

实施例4，参见图9-图11，本实施例提供的水面或水下锚定或巡航设备，其设有设备主体1，所述设备主体1整体设置在水下；

所述设备主体1底部设有推动与调整方向的推动装置2，所述设备主体1内设有卫星定位装置11及浮潜深度控制装置12；

所述设备主体1通过卫星定位装置11、浮潜深度控制装置12及推动装置2保持设备主体1在水下的位置或沿着设定路线移动或巡航；

或者，所述设备主体1通过卫星定位装置11、浮潜深度控制装置12及推动装置2牵引水面或水下的一个或多个船舶或设备3保持在水面或水下的位置或沿着设定路线移动或巡航。

所述浮潜深度控制装置12设有压力传感器，通过检测水下压力判断设备主体1位于水下的深度。

本实施例还提供的锚定或巡航方法，其包括以下步骤：

(1)设备主体1通过卫星定位装置11，获得在设备主体1的卫星定位经纬度信息；

设备主体1通过浮潜深度控制装置12，获得在水下的深度信息；

(2)设备主体1通过推动装置2，保持设备主体1在水下的位置或沿着设定路线移动、上浮、下潜或巡航；

或者，设备主体1牵引水面或水下的一个或多个船舶或设备3，设备主体1通过推动装置2推动自身移动，同时设备主体1牵引带动水面或水下的一个或多个船舶或设备3进行移动，以保持一个或多个船舶或设备3在水面或水下的位置，或沿着设定路线移动、上浮、下潜或巡航。

所述设备主体1的推动装置2为可在水平面上旋转的活动设置在设备主体1底部的方向调整及推动一体的推动器21；

所述步骤(2)具体还包括以下内容：

所述推动器21通过在水平面上旋转自身，调整推进器的方向后，推动器21驱动设备主体1在水中移动，以保持设备主体1在水中的位置或沿着设定路线移动或巡航；或牵引水面或水下的设备保持在水面的位置，或沿着设定路线移动或巡航。

本实施例中，用户可根据水下锚定或巡航设备的锚定或巡航方法，设定以下三种运动模式：

(21)设定保持静止模式

通过卫星定位装置11获得设备主体1当前经纬度位置信息，通过浮潜深度控制装置12获得设备主体1当前的水下深度位置信息，通过推动装置2推动设备主体1在当前经纬度位置及水下深度的一定范围内移动；

或者，推动装置2推动设备主体1，设备主体1牵引水面或水下设备或船体在当前位置的一定范围内移动；

(22)设定线性巡逻模式

通过卫星定位装置11获得设备主体1当前经纬度位置信息，通过浮潜深度控制装置12获得设备主体1当前的水下深度位置信息，并设定路线信息，通过推动装置2推动设备主体1沿设定路线移动；

或者，推动装置2推动设备主体1，设备主体1牵引水面或水下设备或船体沿设定路线移动；

(23)设定循环巡逻模式

通过卫星定位装置11获得设备主体1当前经纬度位置信息，通过浮潜深度控制装置12获得设备主体1当前的水下深度位置信息，并设定路线信息，通过推动装置2推动设备主体1沿设定路线循环移动；

或者，推动装置2推动设备主体1，设备主体1牵引水面或水下设备或船体沿设定路线循环移动。

实施例5，参见图12-13，本实施例提供的锚定或巡航设备与方法基本与实施例4相同，其不同之处在于，

锚定或巡航设备的推动装置2包括主推动器22与辅助推动器23，

所述主推动器22设置在设备主体1的底部，所述辅助推动器23设置在设备主体1的底部或侧面。

所述辅助推动器23包括设置在设备主体1底部的转向推动器21，以及设置在设备主体1侧面的浮潜推动器21，所述转向推动器21推动设备主体1做自转运动，所述浮潜推动器21推动设备主体1位于水下的上下位置移动。

本实施例还提供的锚定或巡航方法，其包括以下步骤：

(1)设备主体1通过卫星定位装置11，获得在设备主体1的卫星定位经纬度信息；

设备主体1通过浮潜深度控制装置12，获得在水下的深度信息；

(2)所述辅助推动器23的转向推动器21推动设备主体1做自转运动，所述辅助推动器23的浮潜推动器21推动设备主体1在水中深度的位置移动，待设备主体1旋转到预定方向及达到预订深度后，主推动器22推动设备主体1朝预定方向移动，以保持设备主体1在预设经纬度位置及水中深度位置，或沿着设定路线移动或巡航；或牵引水面或水下的设备保持在预设的经纬度位置，或沿着设定路线移动或巡航。

实施例6，参见图14，本实施例提供的锚定或巡航设备与方法基本与实施例1相同，其不同之处在于，

设备主体1下部设有移动装置4，所述移动装置4连接设备主体1的底部与侧面，所述辅助推动器23通过移动装置4在设备主体1的底部与侧面之间移动；

当位于设备主体1底部时，辅助推动器23推动设备主体1做自转运动，当辅助推动器23位于设备主体1侧面时，辅助推动器23推动设备主体1位于水下的上下位置移动。

本实施例还提供的锚定或巡航方法，其包括以下步骤：

(1)设备主体1通过卫星定位装置11，获得在设备主体1的卫星定位经纬度信息；

设备主体1通过浮潜深度控制装置12，获得在水下的深度信息；

(2)位于设备主体1底部的辅助推动器23推动设备主体1做自转运动；

或通过移动装置4，辅助推动器23移动到设备主体1侧面，辅助推动器23推动设备主体1在水中深度的位置移动；

待设备主体1旋转到预定方向及达到预订深度后，主推动器22推动设备主体1朝预定方向移动，以保持设备主体1在预设经纬度位置及水中深度位置，或沿着设定路线移动或巡航；或牵引水面或水下的设备保持在预设的经纬度位置，或沿着设定路线移动或巡航。

所述设备主体1为圆柱形结构或圆台形结构，圆台形结构的小端面位于水下，圆柱形结构或圆台形结构有效减少设备主体1在自转时的阻力；所述设备主体1也可为方形或其他多边形结构。

所述推动装置2为螺旋桨推进器或喷水推进器，或其他形式的动力装置。推动装置2推动设备主体1移动或自转。

设备主体1通过电缆与水面或水下设备或船体连接，并通过水面或水下设备或船体获得电能；设备主体1亦可内置电池。

本发明提供的水面或水下锚定或巡航设备适用于江、河、湖泊、大海等地方，适用于各种船舶或水上漂浮设备或续沉入水中的设备。

本发明并不限于上述实施方式，采用与本发明上述实施例相同或近似方法或装置，而得到的其他水面或水下锚定或巡航设备及锚定或巡航方法，均在本发明的保护范围之内。