阅读说明：本技术 一种适用于小型船舶搭载的系留气球系统 (Captive balloon system suitable for small ship carries on ) 是由 邓迪 吴侹 吴秉国 于 2020-07-20 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种适用于小型船舶搭载的系留气球系统,包括有：浮升装置(1)、球载电源与光电转换器模块(2)、云台(3)、系留缆(4)、泊锚机构(5)、转换电源与控制器模块(6)、控制台(7),所述浮升装置(1)底部通过若干条系缆与云台(3)挂接,所述云台(3)上表面设有球载电源与光电转换器模块(2),所述云台(3)底部分别通过系留缆(4)、光电复合缆(8)连接至泊锚机构(5),所述泊锚机构(5)通过转换电源与控制器模块(6)与控制台(7)电性连接。本发明通过构建基于浮升装置和泊锚机构、控制台的系留气球系统,结构简单,体积小,操作方便适用于小型船舶。(The invention discloses a captive balloon system suitable for carrying a small ship, which comprises: the device comprises a floating device (1), a ball-borne power supply and photoelectric converter module (2), a cradle head (3), mooring cables (4), an anchor mooring mechanism (5), a power supply and controller conversion module (6) and a control console (7), wherein the bottom of the floating device (1) is connected with the cradle head (3) through a plurality of mooring cables in a hanging mode, the ball-borne power supply and photoelectric converter module (2) is arranged on the upper surface of the cradle head (3), the bottom of the cradle head (3) is connected to the anchor mooring mechanism (5) through the mooring cables (4) and a photoelectric composite cable (8), and the anchor mooring mechanism (5) is electrically connected with the control console (7) through the power supply and controller conversion module (6). The invention has the advantages of simple structure, small volume, convenient operation and suitability for small ships by constructing the captive balloon system based on the buoyancy lifting device, the anchoring mechanism and the control console.)

一种适用于小型船舶搭载的系留气球系统

技术领域

本发明涉及浮空器的系留系统技术领域，更具体地，涉及一种适用于小型船舶搭载的系留气球系统。

背景技术

系留气球是一种传统的浮空器，广泛应用于遥感监视、通信中继、环境监测、低空预警等领域。现有系留气球体积从几十至几万立方米，多为纺锤构型或球形网兜结构，大多系留气球系统适合于在地面固定或机动停止状态下架设，需要配备车辆、拖挂等底盘，装载包括系留收放、电能供给、氦气保障等随行地面设备，少数系留气球系统尝试搭载于大型船只上，也需大型锚泊装置解决锚泊问题，不适于小型船舶搭载；而现有常规小型系留气球的气动外形不适于随船舶高速行进。

在现有技术中，公开号为CN109850116A的发明专利公开了一种基于系留气球的海上机动式挂载平台，包括系留气球系统、机动式系留气球球库、气球收放系统、系留气球保障系统和船舶平台；所述机动式系留气球球库、所述船舶平台设置在船类设备上；所述气球收放系统和所述系留气球保障系统设置在所述机动式系留气球球库内，所述系留气球系统通过系留缆绳与所述机动式系留气球球库内部连接；该发明所述的系统结构负责成本高，不适用于小型船舶。因此基于研制一种适用于小型船舶搭载的系留气球系统。

发明内容

本发明为克服上述现有的船用系留系统结构复杂、体积较大，不适用于小型船舶的缺陷，提供一种适用于小型船舶搭载的系留气球系统。

本发明的首要目的是为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：

一种适用于小型船舶搭载的系留气球系统，包括有：浮升装置、球载电源与光电转换器模块、云台、系留缆、泊锚机构、转换电源与控制器模块、控制台，所述浮升装置底部通过若干条系缆与云台挂接，所述云台上表面设有球载电源与光电转换器模块，所述球载电源与光电转换器模块与所述云台电性连接，所述云台底部分别通过系留缆、光电复合缆连接至泊锚机构，所述系留缆用于泊锚机构牵拉云台并通过云台牵拉浮升装置，所述光电复合缆用于云台与控制台之间传输光电信号，所述泊锚机构通过转换电源与控制器与控制台电性连接。

本方案中，所述浮升装置为上部为气球与翼面结合的综合浮生气囊，所述气球与翼面结合的综合浮生气囊的底部设有若干前向开口的风道组，所述风道组下部设有若干挂接点，所述挂接点用于与云台挂接，所述风道组边缘设有导向标。所述气球与翼面结合的综合浮生气囊具有良好的迎风气动性适合于小型船舶拖拽移动时保持空中稳定性。

本方案中，所述风道组为高分子聚合材料风道组。通过设置高分子聚合材料风道组结合气球与翼面结合的综合浮生气囊既满足了浮升需要，同时无须增加硬式翼面骨架，给飞行保留了足够的升力余量，开设简单。

本方案中，所述导向标为柔性导向标。

本方案中，所述泊锚机构包括有：泊锚架，所述泊锚架为环抱中控结构，所述泊锚架内侧底部设有若干充气单元，所述充气单元用于给浮升装置充气，所述充气单元的上部设有系缆收放装置，所述系缆收放装置包括有系留缆收放轮、光电复合缆收放轮，所述系留缆收放轮、光电复合缆收放轮分别用于收放系留缆、光电复合缆，所述泊锚架外侧设有光电滑环，所述光电复合缆的一端云台电连接，另一端通过光电滑环与转换电源与控制器模块电性连接。

本方案中，所述泊锚架上设有双缆集线器，所述系缆收放装置释放光电复合缆和系留缆时，所述双缆集线器每隔预设的长度设置一个缆夹，利用缆夹将光电复合缆夹持在系留缆上，所述系缆收放装置回收光电复合缆和系留缆时所述双缆集线器去掉所述缆夹，分别通过系留缆收放轮、光电复合缆收放轮卷收系留缆和光电复合缆。

本方案中，所述泊锚机构还包括有泊锚保护罩。

本方案中，所述云台底部还设有导航与监控光电吊舱。所述导航与监控光电吊舱可确保小型船舶在昼夜航行时都可以清晰看到周边较大范围的物体，保障航行安全。

本方案中，所述控制台包括有：显示屏和控制器。

本方案中，所述显示屏为LCD显示屏。

与现有技术相比，本发明技术方案的有益效果是：

本发明通过构建基于浮升装置和泊锚机构、控制台的系留气球系统，结构简单，体积小，操作方便适用于小型船舶。

附图说明

图1为本发明适用于小型船舶搭载的系留气球系统原理图。

图2为本发明中泊锚机构局部原理图。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

实施例1

如图1-图2所示，一种适用于小型船舶搭载的系留气球系统，包括有：浮升装置1、球载电源与光电转换器模块2、云台3、系留缆4、泊锚机构5、

转换电源与控制器模块6、控制台7，所述浮升装置1底部通过若干条系缆与云台3挂接，所述云台3上表面设有球载电源与光电转换器模块2，所述球载电源与光电转换器模块2与所述云台3电性连接，所述云台3底部分别通过系留缆4、光电复合缆8连接至泊锚机构5，所述系留缆4用于泊锚机构5牵拉云台3并通过云台3牵拉浮升装置1，所述光电复合缆8用于云台3与控制台7之间传输光电信号，所述泊锚机构5通过转换电源与控制器模块6与控制台7电性连接。

在一个具体的实施例中，所述浮升装置1用于提供系留系统的升力，浮升装置1通过系缆带动云台3在高空浮起，所述球载电源与光电转换器模块2用于提供云台3及云台搭载设备的电源，所述云台3底部分别通过系留缆4、光电复合缆8连接至泊锚机构5，其中光电复合缆8可以夹在系留缆4上，所述系留缆4用于泊锚机构5牵拉云台3并通过云台3牵拉浮升装置1，所述光电复合缆8用于云台3与控制台7之间传输光电信号，更具体的，所述光电复合缆8一端与云台3电连接，另一端通过泊锚机构5的光电滑环503与转换电源与控制器模块6电性连接，控制台7通过转换电源与控制器模块6控制泊锚机构5中的系缆收放装置504。

本方案中，所述浮升装置1上部为气球与翼面结合的综合浮生气囊，所述气球与翼面结合的综合浮生气囊的底部设有若干前向开口的风道组101，所述风道组101下部设有若干挂接点102，所述挂接点102用于与云台3挂接，所述风道组101边缘设有导向标。

在一个具体的实施例中，所述风道组101为高分子聚合材料风道组。所述气球与翼面结合的综合浮生气囊通过充填氦气浮动到高空，利用高分子聚合材料风道组在高空风力作用下形成升力翼面实现系留飞行。

本方案中，所述导向标为柔性导向标。

需要说明的是，通过设置柔性导向标可实现浮升装置迎风飞行导向作用。

本方案中，所述泊锚机构5包括有：泊锚架501，所述泊锚架501为环抱中空结构，所述泊锚架501内侧底部设有若干充气单元502，所述充气单元502用于给浮升装置1充气，所述充气单元502的上部设有系缆收放装置504，所述系缆收放装置504包括有系留缆收放轮5041、光电复合缆收放轮5042，所述系留缆收放轮5041、光电复合缆收放轮5042分别用于收放系留缆4、光电复合缆8，所述泊锚架501外侧设有光电滑环503，所述光电复合缆8的一端云台3电连接，另一端通过光电滑环503与转换电源与控制器模块6电性连接。

需要说明的是，所述光电滑环503用于在回收光电复合缆8时，光电复合缆8与光电滑环503连接的一端可以随系缆收放装置504的光电复合缆收放轮5042一起旋转。

在一个具体的实施例中，所述泊锚架501设置在船舶的甲板上，采用环抱中空结构能够确保系留缆放出后在各个方向不被泊锚架501卡住，浮升装置1收回时(如气球与翼面结合的综合浮生气囊收回时)可以固定浮升装置1，所述充气单元502包括有多个并排设置的气罐，用于给浮升装置1充气，所述泊锚架501上设有双缆集线器505，所述系缆收放装置504释放光电复合缆8和系留缆4时，所述双缆集线器505每隔预设的长度设置一个缆夹9，利用缆夹9将光电复合缆8夹持在系留缆4上，所述系缆收放装置504回收光电复合缆8和系留缆4时所述双缆集线器505去掉所述缆夹9，分别通过系留缆收放轮5041、光电复合缆收放轮5042卷收系留缆4和光电复合缆8，所述系缆收放装置504通过转换电源与控制器模块6与控制台7电性连接，通过控制台7来控制系缆收放装置504的系留缆收放轮和光电复合缆收放轮的转动。

本方案中，所述泊锚机构5还包括有泊锚保护罩506。所述泊锚保护罩506用于浮升装置1回收泊锚固定后对整个泊锚机构5进行防护。

需要说明的是，在一个具体的实施例中所述云台3底部还可以设有导航与监控光电吊舱10。

在一个具体的实施例中，所述控制台7包括有：显示屏701和控制器702，所述显示屏701可以为LCD显示屏，所述控制台7可以设置在船舶驾驶舱内。

本发明适用于小型船舶，可以伴随小型船舶快速移动，性能优于普通系留气球和系留无人机。同时本发明还可以作为小型船舶的导航辅助系统，从空中视角，大范围俯视船舶周边，对于船舶昼夜行驶安全、监视取证等方面都有重大意义和作用。

相同或相似的标号对应相同或相似的部件；

附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。