本发明涉及水下航行设备，特别是涉及一种微型水下无人航行器。
背景技术：
1、无人水下航行器(unmanned underwatervehicles,uuv)作为海洋探索和开发的关键工具之一，能够在人类无法直接介入的危险环境中执行任务，展现了其重要的应用价值。过去三十年，uuv技术像无人机(unmanned aerial vehicles,uav)一样经历了飞速的发展，目前已有数百种uuv在海洋科学研究、海洋工程建设、水下安全保障、水下作战等多个领域发挥着至关重要的作用。随着海洋开发、环境监测、军事侦察和水下搜救等领域需求的增加，微型uuv以其小型化、灵活性和低成本的优势成为研究热点。
2、在当前阶段微型uuv的系统设计中，通常针对单一场景进行优化，例如快速航行，但是难以适应复杂多变的水下环境并满足多样化的任务需求；且航行器内部电气设计复杂且集中设置，导致维护和维修复杂。
技术实现思路
1、本发明的目的是提供一种微型水下无人航行器，以解决上述现有技术存在的问题，提升任务灵活性以及空间布置的合理性。
2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
3、本发明提供一种微型水下无人航行器，包括壳体、感知组件、通信组件、动力组件、主控部件及电源组件；壳体设置为流线型封闭状，且所述壳体内部从前向后依次设置有探测舱、控制舱、电源舱和设备舱；感知组件设置于所述探测舱和/或所述设备舱，并用于获取环境信息和姿态信息；通信组件设置于所述设备舱，用于进行定位并能够与外界通信连接；动力组件设置于所述壳体后端，用于提供动力并能够进行姿态控制；主控部件设置于所述控制舱内，所述主控部件与所述感知组件通信连接，并能够接收环境信息和姿态信息；所述主控部件还与所述通信组件通信连接，并能够与外界通信连接；所述主控部件还与所述动力组件通信连接，并能够控制所述动力组件的动作；电源组件设置于所述电源舱内，与所述感知组件、所述通信组件、所述动力组件和所述主控部件电连接，并能够提供所需电能。
4、优选地，所述壳体自前向后依次包括艏段、舯段和艉段；所述艏段包括所述探测舱和所述控制舱，所述舯段包括所述电源舱和所述设备舱，所述艉段上设置有所述动力组件；所述探测舱、所述控制舱、所述电源舱、所述设备舱和所述艉段之间依次能够拆卸连接，且连接处周向密封。
5、优选地，所述探测舱、所述控制舱、所述电源舱、所述设备舱和所述艉段之间依次通过环形加强件实现能够拆卸地连接，且各所述环形加强件外周壁与对应所述探测舱、所述控制舱、所述电源舱、所述设备舱和所述艉段的内周壁之间周向上密封；所述探测舱和所述控制舱之间以及所述设备舱和所述艉段之间的所述环形加强件中间设置有封闭隔板，且所述封闭隔板上设置有穿线孔；所述控制舱和所述电源舱以及所述电源舱与所述设备舱之间的所述环形加强件中间设置有镂空隔板。
6、优选地，所述感知组件包括与所述主控部件均通信连接的第一成像部件、惯性测量部件和第二成像部件，所述第一成像部件和所述惯性测量部件设置于所述探测舱内，且所述探测舱舱壁设置为透明材质；所述第二成像部件设置于所述设备舱的外舱壁；所述第一成像部件和所述第二成像部件均用于获取环境信息，所述惯性测量部件用于获取姿态信息。
7、优选地，所述控制舱的外舱壁上设置有深度传感器和水密检查孔，所述深度传感器与所述主控部件通信连接，并用于监测深度信息；且所述深度传感器与所述电源组件电连接，并能够获取所需电能。
8、优选地，所述通信组件包括定位导航模块、数字图传模块、远传模块和信号转接板，所述远传模块与所述定位导航模块和所述数字图传模块通信连接，所述远传模块用于与外界通信连接；所述主控部件通过所述信号转接板与所述定位导航模块和所述数字图传模块通信连接，所述信号转接板用于将内部通信归一至以太网以及can总线；所述主控部件通过以太网与所述第二成像部件和所述数字图传模块通信连接，所述数字图传模块用于获取所述第二成像部件的成像信息并传输至所述主控部件；所述主控部件通过can总线与所述定位导航模块以及所述动力组件通信连接。
9、优选地，所述设备舱内竖向并排固定设置有两个第一安装板，所述定位导航模块包括超短基线和北斗短报文，所述北斗短报文、所述数字图传模块、所述第二成像部件的电路板以及所述信号转接板设置于上层的所述第一安装板，且与上层所述第一安装板之间均具有散热间隙；下层的所述第一安装板上设置有电源转接板，且所述电源转接板与下层所述第一安装板之间具有散热间隙；所述电源组件通过所述电源转接板提供不同电压，并与所述感知组件、所述通信组件、所述动力组件和所述主控部件电连接，以提供所需电能；所述远传模块和所述超短基线均固定设置于所述设备舱的外舱壁，所述远传模块具有减阻外壳，且所述超短基线置于所述远传模块的后侧。
10、优选地，所述控制舱内固定设置有第二安装板，所述主控部件设置于所述第二安装板上，且与所述第二安装板之间具有散热间隙。
11、优选地，所述设备舱外侧具有安装腔，所述安装腔上设置有至少一个外部接口；所述安装腔能够拆卸地设置有密封盖，所述密封盖外侧面与所述设备舱外侧面构成流线型封闭状。
12、优选地，所述壳体采用鱼雷型结构；所述控制舱、所述电源舱、所述设备舱和所述艉段采用硬质氧化处理的铝合金材质。
13、本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：
14、本发明提供的微型水下无人航行器，通过感知组件获取环境信息和姿态信息，主控部件能够根据感知组件的感知信息，以及通信组件的定位信息，控制动力组件的动作，以能够调整航行姿态，以使整体处于所需的航行轨迹上，提升任务灵活性；其中电源组件提供整体所需电能，独立设置于电源舱内，相比于现有高度集成设置，有助于提升电源容量，提升续航；壳体设置为流线型封闭状，显著降低航行阻力，便于外形与动力匹配策略同步提升航行的稳定性和机动性；此外，将壳体进行多舱化设置，根据不同功能部件合理安排具体安装位置，将电气部件如主控部件、感知组件、电源组件以及通信组件合理分舱设置，模块化设置便于对各电气部件独立维护和维修，还能够减少电气部件之间的干扰。
1.一种微型水下无人航行器，其特征在于：包括：
2.根据权利要求1所述的微型水下无人航行器，其特征在于：所述壳体(1)自前向后依次包括艏段(15)、舯段(16)和艉段(17)；所述艏段(15)包括所述探测舱(11)和所述控制舱(12)，所述舯段(16)包括所述电源舱(13)和所述设备舱(14)，所述艉段(17)上设置有所述动力组件(4)；所述探测舱(11)、所述控制舱(12)、所述电源舱(13)、所述设备舱(14)和所述艉段(17)之间依次能够拆卸连接，且连接处周向密封。
3.根据权利要求2所述的微型水下无人航行器，其特征在于：所述探测舱(11)、所述控制舱(12)、所述电源舱(13)、所述设备舱(14)和所述艉段(17)之间依次通过环形加强件(18)实现能够拆卸地连接，且各所述环形加强件(18)外周壁与对应所述探测舱(11)、所述控制舱(12)、所述电源舱(13)、所述设备舱(14)和所述艉段(17)的内周壁之间周向上密封；
4.根据权利要求1所述的微型水下无人航行器，其特征在于：所述感知组件(2)包括与所述主控部件(5)均通信连接的第一成像部件(21)、惯性测量部件(22)和第二成像部件(23)，所述第一成像部件(21)和所述惯性测量部件(22)设置于所述探测舱(11)内，且所述探测舱(11)舱壁设置为透明材质；所述第二成像部件(23)设置于所述设备舱(14)的外舱壁；所述第一成像部件(21)和所述第二成像部件(23)均用于获取环境信息，所述惯性测量部件(22)用于获取姿态信息。
5.根据权利要求1所述的微型水下无人航行器，其特征在于：所述控制舱(12)的外舱壁上设置有深度传感器(19)和水密检查孔，所述深度传感器(19)与所述主控部件(5)通信连接，并用于监测深度信息；且所述深度传感器(19)与所述电源组件(6)电连接，并能够获取所需电能。
6.根据权利要求4所述的微型水下无人航行器，其特征在于：所述通信组件(3)包括定位导航模块(31)、数字图传模块(32)、远传模块(33)和信号转接板(34)，所述远传模块(33)与所述定位导航模块(31)和所述数字图传模块(32)通信连接，所述远传模块(33)用于与外界通信连接；所述主控部件(5)通过所述信号转接板(34)与所述定位导航模块(31)和所述数字图传模块(32)通信连接，所述信号转接板(34)用于将内部通信归一至以太网以及can总线；所述主控部件(5)通过以太网与所述第二成像部件(23)和所述数字图传模块(32)通信连接，所述数字图传模块(32)用于获取所述第二成像部件(23)的成像信息并传输至所述主控部件(5)；所述主控部件(5)通过can总线与所述定位导航模块(31)以及所述动力组件(4)通信连接。
7.根据权利要求6所述的微型水下无人航行器，其特征在于：所述设备舱(14)内竖向并排固定设置有两个第一安装板(141)，所述定位导航模块(31)包括超短基线(311)和北斗短报文(312)，所述北斗短报文(312)、所述数字图传模块(32)、所述第二成像部件(23)的电路板以及所述信号转接板(34)设置于上层的所述第一安装板(141)，且与上层所述第一安装板(141)之间均具有散热间隙；下层的所述第一安装板(141)上设置有电源转接板(35)，且所述电源转接板(35)与下层所述第一安装板(141)之间具有散热间隙；所述电源组件(6)通过所述电源转接板(35)提供不同电压，并与所述感知组件(2)、所述通信组件(3)、所述动力组件(4)和所述主控部件(5)电连接，以提供所需电能；
8.根据权利要求1所述的微型水下无人航行器，其特征在于：所述控制舱(12)内固定设置有第二安装板(121)，所述主控部件(5)设置于所述第二安装板(121)上，且与所述第二安装板(121)之间具有散热间隙。
9.根据权利要求1所述的微型水下无人航行器，其特征在于：所述设备舱(14)外侧具有安装腔(142)，所述安装腔(142)上设置有至少一个外部接口(143)；所述安装腔(142)能够拆卸地设置有密封盖(144)，所述密封盖(144)外侧面与所述设备舱(14)外侧面构成流线型封闭状。
10.根据权利要求2所述的微型水下无人航行器，其特征在于：所述壳体(1)采用鱼雷型结构；所述控制舱(12)、所述电源舱(13)、所述设备舱(14)和所述艉段(17)采用硬质氧化处理的铝合金材质。