[发明专利]一种应用于测深仪的主动波浪补偿装置及方法

说明书

本发明公开了一种应用于测深仪的主动波浪补偿装置及方法，包括第一补偿单元，具有支撑组件、传动部件和动力部件；第二补偿单元，与所述第一补偿单元传动连接，包括平台组件，补偿组件、支撑部件和连接件；以及检测单元，与所述支撑组件相连接。本发明通过微惯导传感器测量船体的摇摆和升沉的运动参数并将其转换为数字信号，传输到控制系统进行处理并计算出摇摆及升沉的补偿量，由处理后的信号驱动伺服电机和伺服电动缸运动，实现补偿平台的摇摆和升沉方向的补偿。本发明能够准确、快速地补偿受到摇摆和升沉运动影响的测深仪，让测深仪能够在复杂的海况下安全高效地执行检测任务。本装置具有补偿范围广、可靠性高、准确快速、结构简单轻便等特点。

技术领域

本发明涉及主动补偿领域，特别是一种应用于测深仪的主动波浪补偿装置及方法。

背景技术

我国东海地区、长江流域和江河入海口等区域水质浑浊、视线较差，在一般导航仪器不能正常工作的情况下，可以利用测深仪来实现定位和导航，特别是在船舶进入浅水航道时，其他导航设备是无法替代的，在某些水深变化情况特殊或有一定规律的海域应用测深仪辨位更可靠。现代化多功能的船用测深仪还可实现水下勘测、鱼群探测跟踪等功能，因此测深仪是广泛应用于水文测量、水电厂、库区、浅海、湖泊、河道勘测、环境水域监测的理想水深测量仪器。

使用测深仪工作时需要保证竖向垂直，而风浪引起的船身摇动使得自然状况下无法正常工作，因此需要一种辅助仪器来对外界摇动进行补偿，以保证测深仪的位置和方向相对稳定。波浪补偿装置通常分为主动式与被动式，后者技术相对成熟，目前国内外均有实际应用。而主动式波浪补偿装置灵活性好，但是其技术难度大，国内尚无成熟应用。主动式波浪补偿系统工作时，控制器根据感应器监测到的船舶相对运动信号，产生一个与之大小相同、方向相反的主动力驱动信号，控制执行器实现波浪补偿。一般采用一体化结构设计的捷联式稳定平台，载体的运动姿态通过惯性元件实时检测，再结合伺服控制装置，最终实现隔离载体的运动实现稳定和跟踪的功能。稳定平台的机械结构通常有串联或并联型两种形式，串联型稳定平台通常是采用环架式轴串联机构，有两轴、三轴、四轴等形式；并联机构为上下平台用两个或更多的分支相连,机构具有两个或更多的自由度，并且以并联方式驱动的机构称为并联机构。在主动补偿的设备中，采用并联稳定平台的补偿综合效果较好，但是一般都应用于大型的船舶上，而且需要很长的液压缸，无疑增加了成本、降低了系统的稳定性。

上述稳定平台虽然能解决解决了主动补偿问题，但是结构采用了大量的伺服电动缸导致复杂冗余，成本高且稳定性较差。针对测深仪的特点和工作状态，需要一种新的补偿装置对船舶的横摇、纵摇和升沉分别进行补偿任务的同时，能保证稳定性好，结构简单。

发明内容

本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

鉴于上述和/或现有波浪补偿装置中存在的问题，提出了本发明。

因此，本发明其中的一个目的是提供一种应用于测深仪的主动波浪补偿装置，其能够实现对测深仪的横摇、纵摇及升沉进行实时补偿，让测深仪更加平稳安全地工作且结构简单、稳定性好。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种应用于测深仪的主动波浪补偿装置，其包括第一补偿单元，所述第一补偿单元具有支撑组件、传动部件和动力部件，所述动力部件设置于所述支撑组件的顶部，所述传动部件的两端均与所述支撑组件相连接；第二补偿单元，与所述第一补偿单元传动连接，包括平台组件，补偿组件、支撑部件和连接件，所述补偿组件的两端通过所述连接件与所述平台组件相连接，所述支撑部件的两端分别与所述平台组件相连接。还包括，检测单元，所述检测单元与所述支撑组件相连接。

作为发明所述应用于测深仪的主动波浪补偿装置的一种优选方案，其中：所述支撑组件包括平台支架和导杆，所述平台支架为凹槽型结构，包括上板面、下板面和侧板面。