[发明专利]风力螺旋桨推进型无人船、水情信息测量系统及方法

权利要求书

1.一种风力螺旋桨推进型无人船，其特征在于，包括：船体、至少三个风力螺旋桨推进器、遥控器、供电系统、推进器信号接收与控制器、防倾浮体、视频监控部件，其中：

所述船体的底部平坦；其中第一风力螺旋桨推进器安装在所述船体的船甲板头部，且所述第一风力螺旋桨推进器的桨叶水平安装，其牵引力垂直朝上；在测量时，所述船体的船甲板头部的所述第一风力螺旋桨推进器停止工作，所述船甲板与水面平行；当以2节速度以上快速航行时，位于所述船体的船甲板头部的所述第一风力螺旋桨推进器的牵引力使船头抬起，从而降低航行阻力；当需要进行远程测量时，通过所述遥控器控制航行至目标水域开展测量；第二风力螺旋桨推进器、第三风力螺旋桨推进器的桨叶分别垂直安装在所述船体的船甲板尾部，并位于所述船甲板的两侧，且所述第二风力螺旋桨推进器、所述第三风力螺旋桨推进器与所述船体的头部成等距，其牵引力在前进时朝前，后退时牵引力朝后；

所述供电系统安装在所述船体的船舱内，给所述第一风力螺旋桨推进器、所述第二风力螺旋桨推进器、所述第三风力螺旋桨推进器和所述推进器信号接收与控制器提供电力；

所述视频监控部件安装在船体上，用于监控整个无人船的姿态和周围环境影像；

所述遥控器发射操作信号给所述推进器信号接收与控制器，所述推进器信号接收与控制器接收到信号后给所述第一风力螺旋桨推进器、所述第二风力螺旋桨推进器、所述第三风力螺旋桨推进器提供相应的电流，驱使所述风力螺旋桨推进器按所述遥控器的指令工作，结合所述视频监控部件实时传回无人船姿态和周围环境影像，实现无人驾驶的水上航行；

所述防倾浮体设置于所述船体的两侧，用于防止所述船体侧翻和降低横摇。

2.根据权利要求1所述的风力螺旋桨推进型无人船，其特征在于，所述防倾浮体的密度小于水，与所述船体平行且等距固定分布在所述船体两侧。

3.根据权利要求2所述的风力螺旋桨推进型无人船，其特征在于，所述防倾浮体为比重小于水的圆柱体，所述圆柱体的轴线与所述船体的纵向侧面平行。

4.一种水情信息测量系统，其特征在于包括：权利要求1-3任一项所述的风力螺旋桨推进型无人船、水情信息测量传感器、卫星定位及信号解析单元、RTK基站、传感器控制单元及计算机后台处理系统；其中，

所述风力螺旋桨推进型无人船上搭载所述水情信息测量传感器、所述卫星定位及信号解析单元，所述水情信息测量传感器包括流速、水深、水温、盐度、浊度一种或多种传感器，所述水情信息测量传感器测得的水情数据传输给所述卫星定位及信号解析单元，并发送至云服务器储存；

所述RTK基站将接收到的位置信号实时发给所述卫星定位及信号解析单元；

所述卫星定位及信号解析单元和所述RTK基站形成动态差分定位，所述卫星定位及信号解析单元将接收到的位置信号和收到的RTK基站信号实时联合解算，求得所述RTK基站和所述卫星定位及信号解析单元之间坐标增量，计算所述卫星定位及信号解析单元的现场漂移速度，所述现场漂移速度发送至云服务器储存，为现场水体表面流速和流向计算提供数据；

所述计算机后台处理系统发送对所述水情信息测量传感器的控制指令；

所述传感器控制单元接收所述计算机后台处理系统对所述水情信息测量传感器的控制指令，并控制所述水情信息测量传感器开始测试或停止测试；

所述计算机后台处理系统发送对所述水情信息测量传感器的控制指令，同时，接收视频监控部件实时提供的无人船的姿态信息，用于控制所述风力螺旋桨推进型无人船航行至目标水域。

5.根据权利要求4所述的一种水情信息测量系统，其特征在于：所述水情信息测量传感器中：

流速测量传感器用于测量水体与所述风力螺旋桨推进型无人船之间的相对流速，获得水流的绝对速度数据；

水深测量传感器用于测量水深，获得水深数据；

水温测量传感器用于测量水体温度，获得水温数据；

盐度测量传感器用于测量水体盐度，获得水体表层的盐度数据；

浊度测量传感器用于测量水体浊度，获得水体表层的浊度数据。