[发明专利]一种基于海洋生态环境巡检的系统和方法

权利要求书

1.一种海洋生态环境巡检系统，其特征在于，该系统包括水下无人航行器、无人机和数据处理设备；

所述水下无人航行器对预巡检海洋区域按照预先设置任务进行巡检，并将巡检数据传输给数据处理设备；

所述无人机搭载于所述水下无人航行器上，并在预设区域通过水下无人航行器发射到空中，所述无人机对预巡检海洋区域按照预先设置任务进行巡检，并将巡检数据传输给水下无人航行器或数据处理设备；

所述数据处理设备用于接收无人机和水下无人航行器发送的监测数据，并对该监测数据进行分析和处理。

2.根据权利要求1所述的海洋生态环境巡检系统，其特征在于，所述水下无人航行器包括承压结构与壳体单元、动力推进单元、导航控制单元、通讯定位与数据中转单元、风向测试与发射单元、视频监测与水质监测单元。

3.根据权利要求2所述的海洋生态环境巡检系统，其特征在于，所述壳体单元包括艏部舱段、主控舱段、发射舱段、艉部舱段；所述通讯定位与数据中转单元包括天线通讯设备和光纤通讯设备，所述天线通讯设备用于水下无人航行器与无人机或工作母船上的数据处理设备进行无线通讯，所述光纤通讯设备用于水下无人航行器与工作母船上的数据处理设备之间进行有线通讯；所述风向测试与发射单元包括风向测试仪、发射筒和发射架，所述风向测试仪用于测试风向，所述发射筒和发射架用于发射无人机。

4.根据权利要求2所述的海洋生态环境巡检系统，其特征在于，所述视频监测与水质监测单元包括视频设备、深度传感器和水质监测仪，所述视频设备、深度传感器和水质监测仪用于监测水下画面，对海底生态环境、水质、石油及燃气管线进行监测。

5.根据权利要求1所述的海洋生态环境巡检系统，其特征在于，所述无人机包括无人机机体与折叠单元、动力推进单元、导航控制单元、数据链单元、视频监测单元，其中所述折叠单元包括无人机的可折叠机翼，所述动力推进单元用于给无人机提供动力，所述导航控制单元用于控制无人机的升空、飞行、降落航行路线，所述数据链单元用于传输数据，所述视频监测单元用于监测海洋表面和空中画面。

6.一种海洋生态环境巡检方法，其特征在于，所述方法包括：

水下无人航行器和无人机自检并对其进行任务设定；水下无人航行器入水并按照任务设定在预巡检区域进行监测；发射无人机并按照任务设定在预巡检区域监测；水下无人航行器和无人机的监测数据中转及回传；水下无人航行器和无人机返航；对接收到的回传数据进行分析和处理。

7.根据权利要求6所述的海洋生态环境巡检方法，其特征在于，所述水下无人航行器自检包含对耐压舱监测、各个模块工作状态监测、电池电量监测以及通讯状态监测；所述对水下无人航行器以及无人机进行任务设定，包括对水下无人自主航行器巡检任务设定、航路规划、安全策略制定、数据中转设定；对无人机的任务设定包括巡检区域选择、航路规划、安全策略制定、数据发送模式选择。

8.根据权利要求6所述的海洋生态环境巡检方法，其特征在于，完成自检和任务设置后，由工作母船布放水下无人航行器，水下无人航行器开始按照预设定任务自主航行至预巡检区域；当水下无人航行器抵达预巡检区域范围后，上浮至海面发射无人机到空中。

9.根据权利要求8所述的海洋生态环境巡检方法，其特征在于，水下无人航行器发射无人机之前，通过风向测试装置测试风向，将风向信息传给水下无人航行器，根据风向驱动电机与舵机将水下无人航行器艏向调整至利于无人机发射与飞行的方向；在发射准备状态完成后，可自主选择发射无人机或者等待接收工作母船的指令发射无人机；无人机接收到发射指令后，无人机系统上电，无人机导航设备开始初始对准，抛掉发射筒头部的盖子，火药助推通电点火，无人机被火药作用力推出发射筒。

10.根据权利要求6所述的海洋生态环境巡检方法，其特征在于，无人机将在巡检区域上空获得的巡检信息通过机载数据链发送给水下无人航行器或者直接发送给数据处理设备；水下无人航行器将收到的无人机信息以及自己监测到的信息通过无线传输设备或者光纤通讯设备传输给数据处理设备；数据处理设备接到信息后对数据进行分析和处理，并将处理结果呈现。