一种金属探测器的水底定高拖曳装置及拖曳方法与流程

本发明涉及金属探测器水底定高拖曳装置技术领域，具体为一种金属探测器的水底定高拖曳装置及拖曳方法。

背景技术：

水底沉埋金属目标探测涉及多个领域的应用，如水下沉埋油气管道路由探测、海底金属目标探测、水底金属物证探测等应用，由于水下电磁探测器的探测距离较近，所以金属探测器要与水底的间隔较近，才能进行水底金属目标探测，如1m，如此近的间隔距离，使得水下探测器载体平台在探测过程中存在较大的安全隐患，如渔网钩挂、碰撞水底、定高起伏大等，且在近距离探测条件下，搭载的光学观察装备也能更清晰地观察目标，实现探测和图像观察同时时行，导致现有的拖曳装置无法适用于水下电磁探测器等需要近海床定高航行的拖曳体拖曳，并且在拖曳时航行姿态和定高无法保持稳定性，存在安全隐患，为此，我们提出一种金属探测器的水底定高拖曳装置及拖曳方法。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种金属探测器的水底定高拖曳装置及拖曳方法，所采用的拖曳体水底定高拖曳方法，拖曳体距海床空间距离较近，适用于水下电磁探测器等需要近海床定高航行的拖曳体拖曳，航行姿态和定高较稳定，且安全性好，降低了探测费用，提高了探测效率，有效解决了近水底拖曳体的定高拖曳方法问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种金属探测器的水底定高拖曳装置，定高装置包括设置在海床上的沉底金属目标和设置在海面下的水下机器人，所述水下机器人上固定装配有支架结构，所述支架结构上固定装配有拖曳缆，所述拖曳缆上均匀固定装配有第一浮体材料，所述拖曳缆的底端固定装配有定高调整杆，且所述定高调整杆的另一端通过拖曳杆拉钩固定装配有设置在海床上的重型拖曳杆，且相邻两组所述重型拖曳杆通过杆连接结构固定连接，所述拖曳缆上通过拖曳体拉绳连接点固定连接有拖曳体拉绳，所述拖曳体拉绳的另一端固定拖曳体拉钩固定装配有拖曳体，所述拖曳体上后端固定装配有拖曳体框架结构，所述拖曳体上固定装配有第二浮体材料，所述拖曳体框架结构上固定设置有第三浮体材料，所述水下机器人内设置有电子舱；

拖曳装置包括设置在海面上的水面拖船，且所述水面拖船上固定设置有拖曳缆滑轮，定稿装置上的拖曳缆缠绕装配在拖曳缆滑轮，所述水面拖船顶部固定有显示终端，所述水面拖船的底部固定装配有超短基线声呐。

优选的，所述拖曳体要经过试前拖曳，所述拖曳体拉绳连接点固定在拖曳体上合适的位置以保证拖曳体能稳定航行，在要求的不同航速下，拖曳体不会产生倾角或是摆动和晃动，即结构件不会产生不对称的舵效应。

优选的，所述定高调整杆为刚性结构，在水底为稳定航速下一定倾斜状态，如45度，即在水底一端较重，所述拖曳体拉绳连接点为要求的高度，所述拖曳体拉绳连接点通过拖曳体拉绳、拖曳体拉钩连接拖曳体，所述拖曳体拉绳是刚性结构，用于限制与定高调整杆的夹角。

优选的，所述杆连接结构为柔性连接器，连接多根刚性的重型拖曳杆，所述重型拖曳杆的重量可以保证定高调整杆在一定速度下具有一定姿态，使拖曳体以一定姿态定高航行，且所述重型拖曳杆为无磁性非金属杆，所述杆连接结构可以隔离重型拖曳杆拖行过程中产生的振动。

优选的，所述拖曳体在浅水情况下可以用水面船拖曳，也可以用水下机器人拖曳，且所述水面拖船上安放的超短基线声呐为定位拖曳体的信标，通过水下机器人拖曳时，所述水下机器人上的航向、航程及光学观察结果等信息数据采用自容式记录，并作回放分析。

优选的，所述拖曳体有水平、垂直等姿态要求，首先要通过重心和浮心调节，调整拖曳体为要求的姿态，利用第一浮体材料和拖曳缆尽量使重心和浮心的间距拉大，使拖曳体为水下不倒翁，所述拖曳体具有微正浮力，在水中不会下沉，所述第一浮体材料调整定高调整杆为水下倾斜姿态，一端具有足够大的负浮力，所述拖曳体拉绳连接点有要求的高度。

拖曳方法的步骤为：所采用的拖曳体水底定高拖曳方法，可以利用水面拖船拖曳，也可以利用水下机器人拖曳，拖曳体距海床距离较近，空间间隔可以适当调整，适用于水下电磁探测器等需要近海床定高航行的拖曳，拖曳体要经过试前拖曳，拖曳体拉绳连接点固定在拖曳体上合适的位置以保证拖曳体能稳定航行，在要求的不同航速下，拖曳体不会产生倾角或是摆动和晃动，即结构件不会产生不对称的舵效应，拖曳体有水平、垂直等姿态要求，首先要通过重心和浮心调节，调整拖曳体为要求的姿态，利用第一浮体材料和拖曳缆尽量使重心和浮心的间距拉大，使拖曳体为水下不倒翁，拖曳体具有微正浮力，在水中不会下沉，第一浮体材料调整定高调整杆为水下倾斜姿态，一端具有足够大的负浮力，拖曳体拉绳连接点有要求的高度，杆连接结构为柔性连接器，连接多根刚性的重型拖曳杆，重型拖曳杆的重量可以保证定高调整杆在一定速度下具有一定姿态，使拖曳体以一定姿态定高航行，且重型拖曳杆为无磁性非金属杆，杆连接结构可以隔离重型拖曳杆拖行过程中产生的振动，电磁探测器拖曳航行中不会产生摆动，姿态和定高较稳定，不会钩挂渔网和水草，安全性好，且结构简单，本发明降低了水下渔网等障碍对水下拖曳载体平台的安全威胁，降低了探测费用，提高了探测效率，有效解决了近水底拖曳体的定高拖曳方法问题。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明结构设计合理，所采用的拖曳体水底定高拖曳方法，可以利用水面拖船拖曳，也可以利用水下机器人拖曳，拖曳体距海床距离较近，空间间隔可以适当调整，适用于水下电磁探测器等需要近海床定高航行的拖曳，拖曳体要经过试前拖曳，所述拖曳体拉绳连接点固定在拖曳体上合适的位置以保证拖曳体能稳定航行，在要求的不同航速下，拖曳体不会产生倾角或是摆动和晃动，即结构件不会产生不对称的舵效应，拖曳体有水平、垂直等姿态要求，首先要通过重心和浮心调节，调整拖曳体为要求的姿态，利用第一浮体材料和拖曳缆尽量使重心和浮心的间距拉大，使拖曳体为水下不倒翁，所述拖曳体具有微正浮力，在水中不会下沉，所述第一浮体材料调整定高调整杆为水下倾斜姿态，一端具有足够大的负浮力，所述拖曳体拉绳连接点有要求的高度，杆连接结构为柔性连接器，连接多根刚性的重型拖曳杆，所述重型拖曳杆的重量可以保证定高调整杆在一定速度下具有一定姿态，使拖曳体以一定姿态定高航行，且所述重型拖曳杆为无磁性非金属杆，所述杆连接结构可以隔离重型拖曳杆拖行过程中产生的振动，电磁探测器拖曳航行中不会产生摆动，姿态和定高较稳定，不会钩挂渔网和水草，安全性好，且结构简单，本发明降低了水下渔网等障碍对水下拖曳载体平台的安全威胁，降低了探测费用，提高了探测效率，有效解决了近水底拖曳体的定高拖曳方法问题。

附图说明

图1为本发明水下机器人水底定高拖曳探测示意图；

图2为本发明水面船定高拖曳方法实施示意图；

图3为本发明不同结构的拖曳体定高拖曳实施示意图。

图中：1、定高调整杆；2、支架结构；3、第一浮体材料；4、拖曳缆；5、拖曳体拉绳；6、拖曳体拉钩；7、拖曳体；8、重型拖曳杆；9、拖曳体拉绳连接点；10、电子舱；11、拖曳杆拉钩；12、杆连接结构；13、拖曳体框架结构；14、第二浮体材料；15、第三浮体材料；16、沉底金属目标；17、海床；18、水下机器人；19、海面；20、水面拖船；21、拖曳缆滑轮；22、显示终端；23、超短基线声呐。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1和图2，本发明提供一种技术方案：一种金属探测器的水底定高拖曳装置，定高装置包括设置在海床17上的沉底金属目标16和设置在海面19下的水下机器人18，水下机器人18上固定装配有支架结构2，支架结构2上固定装配有拖曳缆4，拖曳缆4上均匀固定装配有第一浮体材料3，拖曳缆4的底端固定装配有定高调整杆1，且定高调整杆1的另一端通过拖曳杆拉钩11固定装配有设置在海床17上的重型拖曳杆8，且相邻两组重型拖曳杆8通过杆连接结构12固定连接，拖曳缆4上通过拖曳体拉绳连接点9固定连接有拖曳体拉绳5，拖曳体拉绳5的另一端固定拖曳体拉钩6固定装配有拖曳体7，拖曳体7上后端固定装配有拖曳体框架结构13，拖曳体7上固定装配有第二浮体材料14，拖曳体框架结构13上固定设置有第三浮体材料15，水下机器人18内设置有电子舱10；

拖曳装置包括设置在海面19上的水面拖船20，且水面拖船20上固定设置有拖曳缆滑轮21，定稿装置上的拖曳缆4缠绕装配在拖曳缆滑轮21，水面拖船20顶部固定有显示终端22，水面拖船20的底部固定装配有超短基线声呐23。

拖曳体7要经过试前拖曳，拖曳体拉绳连接点9固定在拖曳体7上合适的位置以保证拖曳体7能稳定航行，在要求的不同航速下，拖曳体7不会产生倾角或是摆动和晃动，即结构件不会产生不对称的舵效应；

定高调整杆1为刚性结构，在水底为稳定航速下一定倾斜状态，如45度，即在水底一端较重，拖曳体拉绳连接点9为要求的高度，拖曳体拉绳连接点9通过拖曳体拉绳5、拖曳体拉钩6连接拖曳体7，拖曳体拉绳5是刚性结构，用于限制与定高调整杆1的夹角；

杆连接结构12为柔性连接器，连接多根刚性的重型拖曳杆8，重型拖曳杆8的重量可以保证定高调整杆1在一定速度下具有一定姿态，使拖曳体7以一定姿态定高航行，且重型拖曳杆8为无磁性非金属杆，杆连接结构12可以隔离重型拖曳杆8拖行过程中产生的振动；

拖曳体7在浅水情况下可以用水面船拖曳，也可以用水下机器人18拖曳，且水面拖船20上安放的超短基线声呐23为定位拖曳体7的信标，通过水下机器人拖曳时，水下机器人18上的航向、航程及光学观察结果等信息数据采用自容式记录，并作回放分析；

拖曳体7有水平、垂直等姿态要求，首先要通过重心和浮心调节，调整拖曳体7为要求的姿态，利用第一浮体材料3和拖曳缆4尽量使重心和浮心的间距拉大，使拖曳体7为水下不倒翁，拖曳体7具有微正浮力，在水中不会下沉，第一浮体材料3调整定高调整杆1为水下倾斜姿态，一端具有足够大的负浮力，拖曳体拉绳连接点9有要求的高度；

拖曳方法的步骤为：所采用的拖曳体7水底定高拖曳方法，可以利用水面拖船20拖曳，也可以利用水下机器人18拖曳，拖曳体7距海床17距离较近，空间间隔可以适当调整，适用于水下电磁探测器等需要近海床定高航行的拖曳，拖曳体7要经过试前拖曳，拖曳体拉绳连接点9固定在拖曳体7上合适的位置以保证拖曳体7能稳定航行，在要求的不同航速下，拖曳体7不会产生倾角或是摆动和晃动，即结构件不会产生不对称的舵效应，拖曳体7有水平、垂直等姿态要求，首先要通过重心和浮心调节，调整拖曳体7为要求的姿态，利用第一浮体材料3和拖曳缆4尽量使重心和浮心的间距拉大，使拖曳体7为水下不倒翁，拖曳体7具有微正浮力，在水中不会下沉，第一浮体材料3调整定高调整杆1为水下倾斜姿态，一端具有足够大的负浮力，拖曳体拉绳连接点9有要求的高度，杆连接结构12为柔性连接器，连接多根刚性的重型拖曳杆8，重型拖曳杆8的重量可以保证定高调整杆1在一定速度下具有一定姿态，使拖曳体7以一定姿态定高航行，且重型拖曳杆8为无磁性非金属杆，杆连接结构12可以隔离重型拖曳杆8拖行过程中产生的振动，电磁探测器拖曳航行中不会产生摆动，姿态和定高较稳定，不会钩挂渔网和水草，安全性好，且结构简单，本发明降低了水下渔网等障碍对水下拖曳载体平台的安全威胁，降低了探测费用，提高了探测效率，有效解决了近水底拖曳体7的定高拖曳方法问题。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。