一种基于UUV平台的黑匣子装置的制作方法

本发明涉及无人潜航器技术领域，具体涉及一种用于无人潜航器事故定位、打捞救援、故障分析的黑匣子装置。

背景技术：

众所周知，飞机普遍安装有飞行记录器，俗称黑匣子，用于记录飞机失事前30分钟内的飞行高度、速度、航向、俯仰姿态、机内谈话及时间参数等数据，主要用于事故分析、故障维修和飞行试验等。而无人潜航器(uuv)领域缺少一种可以应用于uuv平台的黑匣子装置，当uuv在水下发生故障或意外情况时，我们无法获知相关信息，无法开展事故定位、打捞救援，也无法开展故障分析工作。

技术实现要素：

本发明的目的是：为弥补现有技术的不足，提供一种基于uuv平台的黑匣子装置，用来辅助作业人员开展uuv事故定位、打捞救援、故障分析等工作。

本发明的技术方案是：一种基于uuv平台的黑匣子装置，它包括：频闪灯、锂电池、吸盘式电磁铁、耐压壳体、水密光缆、压缆密封装置、信息存储控制单元、浮力块以及耐压玻璃罩；

浮力块安装在耐压壳体外壁，用于使该黑匣子装置在水中具有正浮力；耐压壳体内部安装有频闪灯、锂电池、吸盘式电磁铁、信息存储控制单元以及水密光缆；其中，频闪灯安装在耐压壳体顶部，并通过耐压玻璃罩实现密封；水密光缆一端穿过安装在耐压壳体底部的压缆密封装置与uuv壳体上的水密接插件连接，另一端与吸盘式电磁铁、信息存储控制单元电连接，uuv中的电源通过所述水密光缆为所述吸盘式电磁铁和信息存储控制单元供电；

所述锂电池分别与所述频闪灯、所述信息存储控制单元电连接，所述信息存储控制单元用于向所述锂电池发送激活指令，所述锂电池激活后为所述频闪灯供电；

信息存储控制单元用于记录并存储uuv的航行状态信息，状态信息包括但不限于：uuv的航行速度、距底高度、深度、俯仰姿态；信息存储控制单元同时还实时检测由水密光缆所传递的uuv输入电压，当uuv输入电压小于设定值时，信息存储控制单元发出指令，激活锂电池，由锂电池向频闪灯供电，频闪灯开始工作；

吸盘式电磁铁用于将黑匣子装置吸附在uuv壳体上，吸盘式电磁铁的工作电源由uuv通过水密光缆提供，当uuv在水下出现故障或意外情况时，uuv内部电源消耗完毕后，吸盘式电磁铁失去工作电源，吸附力消失。

浮力块用于为黑匣子装置提供正浮力，当吸盘式电磁铁的吸附力消失后，黑匣子装置在浮力块作用下，水密光缆与uuv壳体上的水密接插件脱离连接，黑匣子装置自行上浮至水面，耐压玻璃罩的透光性良好，当黑匣子装置上浮至水面后，工作人员可根据频闪灯指示位置快速回收黑匣子装置。

进一步的，上述方案中，耐压玻璃罩与耐压壳体的接触处设有密封橡胶圈，以达到良好的密封效果。

进一步的，信息存储控制单元具备自动覆盖存储功能，当所记录的状态信息存储满设定时间后，自动覆盖之前的信息。

上述方案中，具体的，锂电池安装在频闪灯的下方，信息存储控制单元设置在锂电池的下方，吸盘式电磁铁设置在信息存储控制单元的下方；频闪灯与锂电池之间、锂电池与信息存储控制单元之间，信息存储控制单元与吸盘式电磁铁之间采用环形尼龙垫片支撑。

有益效果：

本发明利用吸盘式电磁铁产生的吸附力吸附在uuv外壳上，信息存储控制单元实时记录并存储uuv航行过程中的相关信息，当uuv失事时，黑匣子装置自动与之分离，并上浮至水面通过频闪灯发出信号，指引工作人员顺利回收该装置，从而带回uuv失事前的重要信息，本发明可辅助工作人员开展事故定位、打捞救援、故障分析等工作。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图中：1-频闪灯；2-锂电池；3-吸盘式电磁铁；4-耐压壳体；5-水密光缆；6-压缆密封装置；7-信息存储控制单元；8-浮力块；9-耐压玻璃罩。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明做进一步的详细说明。

参见附图1，本实施例提供一种基于uuv平台的黑匣子装置，包括：频闪灯1、锂电池2、吸盘式电磁铁3、耐压壳体4、水密光缆5、压缆密封装置6、信息存储控制单元7、浮力块8以及耐压玻璃罩9；

浮力块8通过螺钉安装在耐压壳体4外壁，用于使该黑匣子装置在水中具有正浮力；耐压壳体4内部安装有频闪灯1、锂电池2、吸盘式电磁铁3、信息存储控制单元7以及水密光缆5；

频闪灯1通过灯座安装在耐压壳体4顶部开口处，并通过耐压玻璃罩9与耐压壳体4对接实现密封；本例中，耐压玻璃罩9与耐压壳体4的对接处设有密封橡胶圈，以达到良好的密封效果；

水密光缆5一端穿过安装在耐压壳体4底部的压缆密封装置6与uuv壳体上的水密接插件连接，另一端与吸盘式电磁铁3、信息存储控制单元7建立电连接；uuv中的电源通过水密光缆5为吸盘式电磁铁3和信息存储控制单元7供电；当uuv正常行驶时，水密光缆5处于不受力状态；当吸盘式电磁铁3产生的吸附力消失时，水密光缆5受到外力拔出，水密接插件立即脱离，uuv黑匣子装置与uuv分离。

锂电池2分别与频闪灯1、信息存储控制单元7电性连接，其中信息存储控制单元7用于向锂电池2发送激活指令，锂电池2激活后为频闪灯1供电，日常运行时，锂电池2处于未激活状态；

信息存储控制单元7用于记录并存储uuv的航行状态信息，状态信息包括但不限于：uuv的航行速度、距底高度、深度和俯仰姿态；本例中，信息存储控制单元7具备自动覆盖存储功能，当所记录的状态信息存储满1小时后，自动覆盖之前的信息；信息存储控制单元7同时还实时检测由水密光缆5所传递的uuv输入电压，当uuv输入电压小于0.1v时，信息存储控制单元7向锂电池2发出激活指令，激活锂电池2，锂电池2激活后，向频闪灯1供电，频闪灯1开始工作；

吸盘式电磁铁3用于将黑匣子装置吸附在uuv壳体上，本例中，吸盘式电磁铁3所提供的吸附力为15kg；吸盘式电磁铁3的工作电源由uuv中的内部电源通过水密光缆5提供，当uuv在水下出现故障或意外情况时，uuv内部电源消耗完毕后，吸盘式电磁铁3失去工作电源，吸附力消失。

浮力块8用于为黑匣子装置提供正浮力，本例中黑匣子装置在水中的正浮力为8kg；当吸盘式电磁铁3的吸附力消失后，黑匣子装置在浮力块8作用下上浮，水密光缆5与uuv壳体上的水密接插件脱离连接，黑匣子装置自行上浮至水面，耐压玻璃罩9的透光性良好，当黑匣子装置上浮至水面后，工作人员可根据频闪灯1指示位置快速回收黑匣子装置。

上述方案中，具体的，锂电池2安装在频闪灯1的下方，信息存储控制单元7设置在锂电池2的下方，吸盘式电磁铁3设置在信息存储控制单元7的下方；频闪灯1与锂电池2之间、锂电池2与信息存储控制单元7之间，信息存储控制单元7与吸盘式电磁铁3之间采用环形尼龙垫片支撑。

本装置的具体工作原理为：

吸盘式电磁铁3由uuv提供电源，产生吸附力将本装置固定在uuv上，信息存储控制单元7收集uuv行驶过程中各项技术参数等信息，并实现信息的实时存储和自动覆盖。当uuv在水下发生故障或者意外情况时，其内部电源耗尽，吸盘式电磁铁3停止工作，吸附力消失，本装置在浮力块8的正浮力的作用下，与uuv自动分离上浮至水面；此时由于信息存储控制单元7检测到水密光缆5所传递的输入电压小于0.1v，自动激活锂电池2，开始为频闪灯1供电，频闪灯1浮出水面并发射信号，指引工作人员及时找到本装置并实施回收。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。