本发明属于水下航行器控制，具体涉及一种水下航行器搭载收放装置及水下航行器布放回收方法。
背景技术：
1、当前，水下航行器(包括自主水下机器人auv)快速发展，应用领域不断拓宽，水下航行器逐步向集群水下作业发展，在未来水下航行器大规模应用背景下布放回收技术将面临严峻挑战。相较于水下航行器布放过程，其回收过程更为复杂、困难，而且目前水下航行器的布放回收多见于水面有人舰船、水面无人舰船、潜艇以及大型航行器。目前，尚未有水下航行器搭载收放装置自主对多个水下航行器进行自主布放回收的相关技术和报道。
技术实现思路
1、有鉴于此，本发明提供了一种水下航行器搭载收放装置及水下航行器布放回收方法，通过升降平台、门形校正杆机构、升降机构、捕捉杆、待回收或布放水下航行器等的联合动作，实现水下航行器搭载收放装置对多个水下航行器自主布放与自主回收。
2、本发明提供的一种水下航行器搭载收放装置采用以下技术方案：
3、一种水下航行器搭载收放装置，包括导引舱段与存储舱；
4、导引舱段上可升降地设置有升降平台，升降平台的左端设置有门形校正杆机构、升降机构以及设置于升降机构顶部的捕捉杆；捕捉杆位于门形校正杆机构中的第一门形框内；升降机构能够驱动捕捉杆上下运动；
5、升降平台的右端与存储舱连通；
6、回收时，水下航行器头部的机械手抓取住捕捉杆，第一门形框向升降平台内顺时针摆动以对抓取住捕捉杆的水下航行器的姿态进行校正，且升降机构下降设定高度使水下航行器放置于升降平台内，并经升降平台与存储舱内的输送装置将导引舱内的水下航行器输送至存储舱内存储并被存储舱内的锁定装置锁定，在存储舱内存储满水下航行器后，后续回收的水下航行器放置于升降平台并通过升降平台内的锁定装置进行锁定；
7、布放时，先是升降平台内的水下航行器被解除锁定之后自行驶离升降平台，随后存储在存储舱内的水下航行器通过存储舱与升降平台内的输送装置输送至升降平台后自行驶离升降平台。
8、进一步地，还包括设置于所述导引舱段的控制装置与设置于存储舱的位置传感器；
9、所述位置传感器用于监测所述水下航行器在所述水下航行器搭载收放装置中的位置，并将监测信号反馈至所述控制装置，所述控制装置根据所述反馈信号控制回收与布放时门形校正杆机构、升降机构、升降平台与存储舱内的输送装置动作。
10、进一步地，所述升降平台内的输送装置包括设置于所述升降平台内侧壁的主动轮、驱动所述主动轮转动的驱动源；
11、所述主动轮在驱动源的驱动下转动进而对所述升降平台内的水下航行器侧壁施加摩擦力，使所述升降平台内的水下航行器输送至所述存储舱。
12、进一步地，所述升降平台内的主动轮还作为所述升降平台内的所述锁定装置使用；
13、所述主动轮在驱动装置的驱动下产生位移对放置于所述升降平台内的水下航行器进行侧向夹紧，达到锁定的作用；
14、所述主动轮在驱动装置的驱动下产生反方向的位移，达到解锁的作用。
15、进一步地，所述升降平台内设定高度处还设有可偏转搁置装置；
16、同一设定高度处的多个所述可偏转搁置装置偏转设定角度后使所述升降平台内能够放置至少两层水下航行器，所述升降平台的底层放置的水下航行器直接通过所述升降平台的底部进行支撑，其它层放置的水下航行器通过所述可偏转搁置装置支撑；
17、布放时，支撑于所述可偏转搁置装置上的水下航行器自主驶离所述升降平台后，所述可偏转搁置装置能够朝相反方向偏转设定角度让出放置于导引舱下层以及升降平台内的水下航行器布放离开所述升降平台的通行空间。
18、进一步地，所述升降平台的底部还设置有被动滚轮，用于使所述升降平台底层的水下航行器向所述存储舱输送或所述存储舱内水下航行器向所述升降平台底层输送时，水下航行器的底部与所述升降平台的底部是滚动接触。
19、进一步地，所述升降机构包括升降液压缸、二级滑轨以及缓冲保护装置；
20、所述二级滑轨的底部竖直固设于所述升降平台上；
21、所述升降液压缸固接于所述升降平台上，所述升降液压缸的活塞杆程竖直状态；
22、所述缓冲保护装置安装于所述二级滑轨的顶部，所述捕捉杆安装于所述缓冲保护装置上；
23、所述升降液压缸的活塞杆伸长时能够推动所述二级滑轨带动所述捕捉杆向上运动。
24、进一步地，所述门形校正杆机构还包括校正杆液压缸、第二门形框；
25、所述校正杆液压缸的一端与所述升降平台铰接，所述校正杆液压缸的活塞杆与所述第二门形框顶杆固接，两个第二门形框侧杆分别与两个第一门形框侧杆底部固定后铰接于所述升降平台；
26、所述校正杆液压缸的活塞杆伸长时，通过所述第二门形框推动所述第一门形框顺时针摆动，所述校正杆液压缸的活塞杆缩回时，通过所述第二门形框使所述第一门形框逆时针摆动。
27、进一步地，所述升降平台通过导轨与滑块滑动配合的方式可升降地安装于所述导引舱段上，且所述升降平台升降时通过液压缸驱动。
28、本发明提供的一种水下航行器布放回收方法采用以下技术方案：布放流程：
29、步骤一：到指定布放区域后，导引舱段上的舱门开关机构驱动舱门侧滑打开；
30、步骤二：升降液压缸活塞杆伸长，将捕捉杆升高至设定高度，同时校正杆液压缸的活塞杆收回带动第一门形框逆时针转动成竖立状态，以不影响水下航行器布放；升降平台沿着导轨上升至升降平台底部与存储舱3号舱位对齐，解除对载体的夹紧后，支撑于可偏转搁置装置上的5号载体自主驶离，然后可偏转搁置装置偏转设定角度让出通道，接着升降平台底部4号载体解除锁定后自主驶离升降平台；
31、步骤三：4号载体布放后，升降平台底部正好对准存储舱顶层3号舱位，在3号载体解除夹紧锁定后，升降平台内的输送装置配合升降平台底部的输送装置将3号载体输送至导引舱底部后，3号载体自主驶离升降平台；
32、步骤四：3号载体布放后，升降平台沿导轨下降至升降平台的底部对准存储舱2号舱位，2号载体通过存储舱内的输送装置配合升降平台底部的输送装置输送至升降平台底部后，升降平台沿导轨上升至升降平台底部与存储舱3号舱位对齐，然后2号载体自主驶离升降平台；
33、步骤五：2号载体布放后，升降平台沿导轨下降至升降平台的底部对准存储舱1号舱位，1号载体通过存储舱内的输送装置配合升降平台底部的输送装置输送至升降平台底部后，升降平台沿导轨上升至升降平台底部与存储舱3号舱位对齐，然后1号载体自主驶离升降平台；
34、回收流程：
35、步骤一：到指定回收区域后，舱门开关机构驱动舱门侧滑打开；
36、步骤二：升降液压缸的活塞杆伸长将捕捉杆升高至设定高度，校正杆液压缸的活塞杆缩短使第一门形框逆时针转动至竖立状态；
37、步骤三：升降平台沿导轨上升至升降平台底部与存储舱3号舱位对齐后，可偏转搁置装置偏转至收回状态，让出载体进入升降平台底部的通行空间；
38、步骤四：依次回收1、2、3号载体，载体依靠自身动力从水下航行器搭载收放装置背部上方靠近捕捉杆，依靠载体头部机械手抓取捕捉杆后发送信息给水下航行器搭载收放装置的控制装置，控制装置控制校正杆液压缸驱动第一门形框由竖立状态位置顺时针逐渐向载体尾部方向摆动，从而将载体长度方向校正至与升降平台长度方向一致，然后升降液压缸的活塞杆缩短，带动载体下沉至升降平台底部并被升降平台内的锁定装置锁定，然后升降平台沿导轨运动至升降平台底部与存储舱对应舱位对齐，然后升降平台解除对载体的锁定，升降平台底部的输送装置与存储舱内的输送装置配合将升降平台底部的载体输送至存储舱对应舱位并被锁定；
39、步骤五：回收4号载体，载体依靠自身动力从水下航行器搭载收放装置背部上方靠近捕捉杆，依靠载体头部机械手抓取捕捉杆后发送信息给水下航行器搭载收放装置的控制装置，控制装置控制校正杆液压缸驱动第一门形框由竖立状态位置顺时针逐渐向载体尾部方向摆动，从而将载体长度方向校正至与升降平台长度方向一致，然后升降液压缸的活塞杆缩短，带动载体下沉至升降平台底部并被升降平台内的锁定装置锁定；
40、步骤六：回收5号载体，可偏转搁置装置偏转设定角度使升降平台内能够放置两层水下航行器，载体依靠自身动力从水下航行器搭载收放装置背部上方靠近捕捉杆，依靠载体头部机械手抓取捕捉杆后发送信息给水下航行器搭载收放装置的控制装置，控制装置控制校正杆液压缸驱动第一门形框由竖立状态位置顺时针逐渐向载体尾部方向摆动，从而将载体长度方向校正至与升降平台长度方向一致，然后升降液压缸的活塞杆缩短，带动载体下沉支持于可偏转搁置装置上并被升降平台内的锁定装置锁定。
41、有益效果：
42、1、水下航行器搭载收放装置通过升降平台、门形校正杆机构、升降机构、捕捉杆机构、水下航行器的联合动作，实现对多个小型水下航行器进行自主布放及回收。
43、2、升降平台内的主动轮还作为升降平台内的锁定装置使用，主动轮可以在驱动装置的驱动下产生水平位移对放置于升降平台的水下航行器进行侧向夹紧，达到锁定的作用，主动轮在驱动装置的驱动下产生反方向的位移，达到解锁的作用，结构简单可靠。
44、3、舱门开关机构开门时间短、效率高，两侧舱门沿水下航行器搭载收放装置外侧滑动开门，对水下航行器搭载收放装置外形及质心浮心位置影响不大，保持了水下航行器搭载收放装置原有的流体线型。
45、4、门形校正杆机构的摆动和升降平台的升降运动均由液压驱动，载体在升降平台与存储舱之间的输送依靠电机驱动主动轮转动作为输送动力，液压驱动与电机驱动均具备较大承载力不但适用于水中布放及回收，也可适用于陆上装载。
46、5、侧面滚轮、背部滚轮、校正辅助轮与水下航行器直接接触，滚动施加压力方式不会损伤水下航行器表面且效率高。