一种水面通信浮标的制作方法

1.本发明涉及水中通信领域，尤其是一种水面通信浮标。


背景技术：

2.目前海洋装备，例如中大型水下航行器、潜艇等水下隐蔽型平台，都需要对外通信来辅助导航和传递信息了，采用上浮形式对自身机动性和隐蔽性存在较大限制；采用水声和水下无线电等通信方式，存在通信范围、速率等种种限制。
3.国内外对应用于水下的拖曳浮标研究较多，对应用于水面跨介质环境下的拖曳浮标研究和报道较少。可见的少数拖曳浮标体积较大、且不可主动控制调节，对使用环境和携带平台的体积有较大的限制。
4.所以面对上述的种种设计限制，急需一种水面通信浮标，有助于解决现有技术中缺乏一种灵活性强，并可以实现通信需求的技术问题。


技术实现要素：

5.在一实施例中，本发明还提供了一种水面通信浮标，通过无线通信模块和浮标结构实现灵活在水中提供通信需求，有助于解决现有技术中缺乏一种灵活性强，并可以实现通信需求的技术问题。
6.所述水面通信浮标包括浮标体和舵板，以及天线和尾翼；
7.所述浮标体具有内部空腔作为水密舱，所述水密舱内设置有无线通信模块和舵机；
8.所述舵板设置在所述浮标体上；
9.所述天线设置在所述浮标体上；
10.所述尾翼设置在所述浮标体尾部。
11.在一实施例中，所述舵板设置在所述浮标体的两侧，所述天线设置在所述浮标体的顶部。
12.在一实施例中，所述浮标体包括头部和筒形外壳，尾部；
13.所述筒形外壳一端的开口安装所述头部，以封堵所述一端的开口；
14.所述尾部另一端的开口安装所述尾部，以封堵所述另一端的开口。
15.在一实施例中，所述浮标体还包括第一密封舱板和第二密封舱板；
16.所述第一密封舱板设置在所述水密舱内，并阻隔所述一端的开口；
17.所述第二密封舱板设置在所述水密舱内，并阻隔所述另一端的开口，所述无线通信模块设置在所述第一密封舱板与所述第二密封舱板之间。
18.在一实施例中，所述第一密封舱板和所述第二密封舱板上分别设置有第一水密电连接器和第二水密电连接器。
19.在一实施例中，所述第一密封舱板和所述第二密封舱板之间还设置有惯性模块。
20.在一实施例中，所述第二密封舱板上设置有深度传感器，且所述深度传感器设置
在所述第二密封舱板与所述尾部之间。
21.在一实施例中，所述水密舱中的所述第一密封舱板和所述第二密封舱板之间还设置有控制板。
22.在一实施例中，所述浮标体下底部设置有舵轴。
23.在一实施例中，所述浮标体的前底部设置有拖曳挂环。
附图说明
24.图1为本发明一实施例中水面通信浮标的外部结构示意图；
25.图2为本发明另一实施例中水面通信浮标的内部结构示意图。
26.附图标记：
27.浮标体1
28.水密舱11
29.无线通信模块12
30.舵机13
31.头部101
32.筒形外壳102
33.尾部103
34.第一密封舱板104
35.第二密封舱板105
36.第一水密电连接器106
37.第二水密电连接器107
38.惯性模块108
39.深度传感器109
40.控制板110
41.舵轴111
42.舵板2
43.天线3
44.尾翼4
45.拖曳挂环5
具体实施方式
46.一般水中的通信数据节点可以是中大型水下航行器、潜艇等水下隐蔽型平台等等，通信方式一般可以采用水声和水下无线电通信方式，除了需要进行作为通信数据节点，还需要待搭载通信设备的载体具有更强在水中的灵活性，并实现水中以及水面上的跨介质通信。
47.图1为本发明一实施例中水面通信浮标的外部结构示意图，图2为本发明另一实施例中水面通信浮标的内部结构示意图。如图1和图2所示，在一实施例中，本发明提供了一种水面通信浮标，所述水面通信浮标包括浮标体1和舵板2，以及天线3和尾翼4；
48.浮标体1具有内部空腔作为水密舱11，水密舱11内设置有无线通信模块12和舵机
13；
49.舵板2设置在浮标体1上；
50.天线3设置在浮标体1上；
51.尾翼4设置在浮标体1尾部。
52.在本实施例中提供了一种水面通信浮标的具体结构。浮漂体1为胶囊流线型设计，以减小整体的阻力，该阻力包括水中的阻力，以及空中的阻力。舵板2类似于翼板分别设置于浮标体1两侧，其朝向浮标体1前端为圆角，向后舵板2的厚度逐渐下降，使其截面形成水滴形，以减小整体阻力，尾翼4设置于浮标体1后端底部，用于通过控制尾翼4的偏移角度，控制浮标体1的方向，浮漂体1内部具有水密舱11，一方面用于提供浮力，另一方面用于在内部的密封环境下安装无线通信模块12，舵机13则用于控制尾翼4的转向。天线3则用于接收外部信号，天线3设置在浮标体1后方顶部。在本实施例中水面通信浮标具有很强的灵活性，其主要原因在于结构简单，导致体积不至于过大。另外，具有无线通信模块12和天线3等通信装置，实现在水中的通信数据节点功能，有助于解决现有技术中缺乏一种灵活性强，并可以实现通信需求的技术问题。
53.在一实施例中，舵板2设置在浮标体1的两侧，天线3设置在浮标体1的顶部。
54.在本实施例中进一步提供了一种舵板2和天线3在浮标体1上的具体位置。舵板2设在浮标体1的两侧，舵板2在浮标体1的中后侧，采用naca0012翼型，有助于保证浮标体1的左右平衡，天线3在水面通信浮标行进时，露出水面以获得更好的信号质量，向斜后方倾斜。
55.在一实施例中，浮标体1包括头部101和筒形外壳102，以及尾部103；
56.筒形外壳102一端的开口安装头部101，以封堵所述一端的开口；
57.尾部103另一端的开口安装尾部103，以封堵所述另一端的开口。
58.在本实施例中提供了一种浮标体1的具体实施方式。浮标体1为回转体结构，头部101和筒形外壳102采用myring线型，为浮力材料。筒形外壳102为不锈钢外壳，筒形外壳102内部的空间，即为水密舱11。
59.在一实施例中，浮标体1还包括第一密封舱板104和第二密封舱板105；
60.第一密封舱板104设置在水密舱11内，并阻隔所述一端的开口；
61.第二密封舱板105设置在水密舱11内，并阻隔所述另一端的开口，无线通信模块12设置在第一密封舱板104与第二密封舱板105之间。
62.在本实施例中提供了一种在水密舱11中建立第一密封舱板104和第二密封舱板105之间水密空间的具体结构，而在第一密封舱板104与头部101，以及第二密封舱板105与尾部103之间则为非水密空间。
63.在一实施例中，第一密封舱板104和第二密封舱板105上分别设置有第一水密电连接器106和第二水密电连接器107。
64.在本实施例中提供了一种第一水密电连接器106和第二水密电连接器107连接在第一水密电连接器106和第二水密电连接器107上的具体结构，以使外部电缆，以及水密空间和非水密空间之间的电连接。
65.在一实施例中，第一密封舱板104和第二密封舱板105之间还设置有惯性模块108。
66.在本实施例中提供了一种具有惯性模块108的具体结构。
67.在一实施例中，第二密封舱板105上设置有深度传感器109，且深度传感器109设置
在第二密封舱板105与尾部103之间。
68.在本实施例中提供了一种在非水密区安装深度传感器109的具体实施方式。
69.在一实施例中，水密舱11中的第一密封舱板104和第二密封舱板105之间还设置有控制板110。
70.在本实施例中提供了一种在水密区设置控制板110的具体实施方式。
71.在一实施例中，浮标体1下底部设置有舵轴111。
72.在本实施例中提供了一种在浮标体1底部设置舵轴111的具体实施方式。
73.在一实施例中，浮标体1的前底部设置有拖曳挂环5。
74.在本实施例中提供了一种浮标体1设置拖曳挂环5的具体结构，拖曳挂环5在浮标的头部下侧，采用不锈钢材料焊接到浮标体1上。第一水密电连接器106可以用于与拖曳挂环5电缆连接，电缆可以实现对内部设施供电和通信。无线通信模块12则与天线3连接，而第二水密电连接器107则实现舵机13和深度传感器109电连接。舵机13实现对舵板2的驱动；深度传感器112实现对浮标深度的测量；浮标体1的回转体最大直径100mm，长度400mm，拖曳挂环5重量约4kg。
75.以上实施例仅为本发明的示例性实施例，不用于限制本发明，本发明的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本发明的实质和保护范围内，对本发明做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本发明的保护范围内。

技术特征：
1.一种水面通信浮标，其特征在于，所述水面通信浮标包括：一浮标体(1)，其具有内部空腔作为水密舱(11)，所述水密舱(11)内设置有无线通信模块(12)和舵机(13)；一舵板(2)，其设置在所述浮标体(1)上；一天线(3)，其设置在所述浮标体(1)上；一尾翼(4)，其设置在所述浮标体(1)尾部。2.根据权利要求1所述的水面通信浮标，其特征在于，所述舵板(2)设置在所述浮标体(1)的两侧，所述天线(3)设置在所述浮标体(1)的顶部。3.根据权利要求1或2所述的水面通信浮标，其特征在于，所述浮标体(1)包括：一头部(101)；一筒形外壳(102)，其一端的开口安装所述头部(101)，以封堵所述一端的开口；一尾部(103)，其另一端的开口安装所述尾部(103)，以封堵所述另一端的开口。4.根据权利要求3所述的水面通信浮标，其特征在于，所述浮标体(1)还包括：一第一密封舱板(104)，其设置在所述水密舱(11)内，并阻隔所述一端的开口；一第二密封舱板(105)，其设置在所述水密舱(11)内，并阻隔所述另一端的开口，所述无线通信模块(12)设置在所述第一密封舱板(104)与所述第二密封舱板(105)之间。5.根据权利要求4所述的水面通信浮标，其特征在于，所述第一密封舱板(104)和所述第二密封舱板(105)上分别设置有第一水密电连接器(106)和第二水密电连接器(107)。6.根据权利要求5所述的水面通信浮标，其特征在于，所述第一密封舱板(104)和所述第二密封舱板(105)之间还设置有惯性模块(108)。7.根据权利要求6所述的水面通信浮标，其特征在于，所述第二密封舱板(105)上设置有深度传感器(109)，且所述深度传感器(109)设置在所述第二密封舱板(105)与所述尾部(103)之间。8.根据权利要求7所述的水面通信浮标，其特征在于，所述水密舱(11)中的所述第一密封舱板(104)和所述第二密封舱板(105)之间还设置有控制板(110)。9.根据权利要求8所述的水面通信浮标，其特征在于，所述浮标体(1)下底部设置有舵轴(111)。10.根据权利要求9所述的水面通信浮标，其特征在于，所述浮标体(1)的前底部设置有拖曳挂环(5)。

技术总结
本发明公开了一种水面通信浮标，所述水面通信浮标包括浮标体和舵板，以及天线和尾翼；所述浮标体具有内部空腔作为水密舱，所述水密舱内设置有无线通信模块和舵机；所述舵板设置在所述浮标体上；所述天线设置在所述浮标体上；所述尾翼设置在所述浮标体尾部。通过无线通信模块和浮标结构实现灵活在水中提供通信需求，有助于解决现有技术中缺乏一种灵活性强，并可以实现通信需求的技术问题。并可以实现通信需求的技术问题。并可以实现通信需求的技术问题。


技术研发人员：张凯 杨贺然 李魁 赵培东 吝龙艳 孙铁绳 邵卫
受保护的技术使用者：中国船舶重工集团公司第七〇五研究所
技术研发日：2022.12.30
技术公布日：2023/5/26