[发明专利]一种水下AUV用浮力调节及通讯装置

说明书

本发明公开一种水下AUV用浮力调节及通讯装置，包括通讯舱体、集成天线、内油箱、气囊、气囊压紧环、气囊舱体、后端盖、泵阀气路总成、泵阀油路总成、外油囊总成等。所述的通讯舱体与AUV耐压舱体连接，通过O型圈密封；所述的集成天线安装在通讯舱体上，通过O型圈密封，用以水下AUV的通讯功能；所述的内油箱固定在气囊舱体上，气囊套装在气囊舱体上，通过气囊压紧环进行压紧密封；所述的泵阀气路总成用以将舱内的气体排出到气囊中，或将气囊中的气体吸入到舱内，从而改变AUV的浮力状态；所述的泵阀油路总成用以将内油箱中的液压油排出到外油馕总成中，或者将外油馕总成中的液压油吸入到内油箱中，从而改变AUV的浮力状态。

技术领域

本发明属于海洋环境观测和海底资源勘探领域，具体的说是一种水下AUV用浮力调节及通讯装置

背景技术

水下AUV是一种水下观测、探测平台，目前已经广泛运用于海洋科学研究领域和军事探测领域。浮力调节装置是水下AUV的核心功能单元之一，通过调节浮力使AUV下潜到目标深度是AUV的重要能力，浮力调节能力的好坏直接影响到AUV的零攻角航行能力以及续航能力。目前水下AUV的浮力调节装置存在着诸多问题，比如大多数水下AUV仅通过吸排液压油来进行浮力调节，调节形式单一，效率低、功耗大，并且在深海水域只能排油而不能回油，AUV无法在深水域减小浮力，无法在指定的深度形成一个近似零浮力的状态，导致了AUV无法零攻角航行，增大了功耗；还有的AUV浮力系统结构尺寸过大，占据的较大部分的舱内空间，使得AUV的负载能力、能源携带能力下降，导致整机；还有的AUV通讯天线与浮力系统分开设计，导致AUV在上浮通讯时，当浮力调节到最大时，天线高度并没有处于最优位置，还得通过姿态调节进行二次调整，增大了能源的消耗。综上所述，从现有的技术来看，水下AUV浮力调节装置存在着调节形式单一、能耗偏大、精度不够、无法深海域回油、浮力调节装置没有与通讯装置一体化设计等缺点，亟需通过新的技术手段或发明装置进行解决。

发明内容

为了解决上述浮力调节装置存在的调节形式单一、能耗偏大、精度不够、无法深海域回油、浮力调节装置没有与通讯装置一体化设计等缺点，本发明提供了一种结构紧凑、调节形式多样、能够有效降低功耗的水下AUV用浮力调节及通讯装置；该装置既能够通过气体进行通信浮力调节，又能够通过液压油进行深水域浮力调节，而且在深水域能够正常回排油，具有深水域的双向浮力调节功能，通讯天线与浮力调节装置一体化设计，结构紧凑的同时，能够保证AUV在最小能耗下的最优通讯状态，有效的降低AUV的能源消耗。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种水下AUV用浮力调节及通讯装置，包括通讯舱体、集成天线、内油箱、气囊、气阀总成、气囊舱体、泵阀气路总成、泵阀油路总成、后端盖、外油囊总成、天线舱连接片、气囊压紧环、水密穿舱件、外油箱连接片；所述的通讯舱体前端与AUV的耐压舱连接并通过O型圈密封；所述的集成天线固定连接于通讯舱体上方并通过O型圈密封；所述的通讯舱体后端通过天线舱连接片与气囊舱体连接；所述的内油箱固定于气囊舱体上；所述的气囊套在气囊舱体的外壁上，通过气囊压紧环压紧密封，气囊压紧环通过螺栓固定在气囊舱体上；所述的气阀总成连接在气囊舱体上，并与泵阀气路总成固定连接；所述的泵阀油路总成连接在后端盖的内侧，后端盖与气囊舱体的后段连接；所述的外油囊总成通过外油箱连接片与后端盖连接并通过O型圈密封。

进一步的，所述的内油箱包括内油箱后端盖、拉线固定件、导向棒、金属波纹管、拉线传感器、内油箱前端盖；所述的内油箱后端盖与金属波纹管的一端通过焊接固定连接，金属波纹管的另一端通过焊接与内油箱前端盖固定连接；所述的内油箱前端盖与气囊舱体固定连接；所述的导向棒一端与内油箱前端盖固定连接；所述的内油箱后端盖上设有导向孔，导向棒穿过导向孔使金属波纹管拉伸时不会因重力向下弯曲；所述的拉线固定件与内油箱后端盖连接；所述的拉线传感器与内油箱前端盖连接，所述的拉线传感器的拉线与拉线固定件连接，用以测量金属波纹管伸出的长度，以计算出内油箱中的油量。