CN117104433B - 抛弃式声纳以及抛弃式声纳和船舶的交互方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种抛弃式声纳以及抛弃式声纳和船舶的交互方法，其中所述交互方法包括步骤：(a)以一绳索的末端的一永磁体吸附一抛弃式声纳的一电磁单元的方式，允许一船舶通过所述绳索拖曳所述抛弃式声纳；(b)在所述抛弃式声纳的所述电磁单元消磁时，允许所述抛弃式声纳脱离所述绳索，从而使得所述船舶抛弃所述抛弃式声纳。

Description

抛弃式声纳以及抛弃式声纳和船舶的交互方法

技术领域

本发明涉及声纳，属于水下探测技术领域，特别涉及一种抛弃式声纳以及声纳和船舶的交互方法。

背景技术

声纳(Sound Navigation and Randing)作用一种声学探测设备，其利用声波在水中的传播和反射特性，通过电声转换和信息处理进行导航和测距，在各种场景下均具有广泛的用途，例如，当声纳被应用于海洋环境时，其需要被固定地安装于船舶上，以使得声纳能够随着船舶的移动而移动，供探测船舶的周边环境。如何使声纳具有更广泛的应用来提高船舶安全性是本发明的发明人致力研究的方向。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种抛弃式声纳以及抛弃式声纳和船舶的交互方法，其中所述交互方法允许一船舶抛弃一抛弃式声纳，在所述船舶的周围环境存在危险物体时，所述抛弃式声纳能够被所述船舶抛弃，并且所述抛弃式声纳通过自动地移动的方式将危险物体吸引至远离所述船舶的位置，供保证所述船舶安全。

本发明的一个目的在于提供一种抛弃式声纳以及抛弃式声纳和船舶的交互方法，其中所述交互方法通过一绳索拖曳所述抛弃式声纳，这样，所述抛弃式声纳可以远离所述船舶，在危险物体靠近所述船舶且所述船舶无法及时抛弃所述抛弃式声纳的情况下，所述抛弃式声纳可以吸引危险物体在稍微远离所述船舶的位置攻击所述抛弃式声纳，从而降低对所述船舶造成的损害。

本发明的一个目的在于提供一种抛弃式声纳以及抛弃式声纳和船舶的交互方法，其中所述交互方法在所述绳索的末端设置一个永磁体和在所述抛弃式声纳设置一个电磁单元，基于产生于所述电磁单元和所述永磁体之间的磁吸力，所述抛弃式声纳能够被所述船舶拖曳，在所述船舶需要抛弃所述抛弃式声纳时，仅需使所述抛弃式声纳的所述电磁单元消磁即可，如此所述船舶能够快速地抛弃所述抛弃式声纳。

本发明的一个目的在于提供一种抛弃式声纳以及抛弃式声纳和船舶的交互方法，其中在所述船舶拖曳所述抛弃式声纳的过程中，所述抛弃式声纳能够发电，并将电能存储至电池，这样，一方面，所述抛弃式声纳的所述电磁单元能够持续地产生磁场，以保证所述抛弃式声纳被所述船舶长时间地拖曳，另一方面，在所述船舶抛弃所述抛弃式声纳后，所述抛弃式声纳能够自主地移动。

依本发明的一个方面，本发明提供一种抛弃式声纳和船舶的交互方法，其中所述交互方法包括如下步骤：

(a)以一绳索的末端的一永磁体吸附一抛弃式声纳的一电磁单元的方式，允许一船舶通过所述绳索拖曳所述抛弃式声纳；和

(b)在所述抛弃式声纳的所述电磁单元消磁时，允许所述抛弃式声纳脱离所述绳索，从而使得所述船舶抛弃所述抛弃式声纳。

根据本发明的一个实施例，在所述步骤(b)中，在所述抛弃式声纳自所述船舶接收一抛弃指令时，所述抛弃式声纳的所述电磁单元消磁，供允许所述抛弃式声纳脱离所述绳索。

根据本发明的一个实施例，所述步骤(b)进一步包括步骤：

(b.1)允许所述抛弃式声纳的一换能器实时探测所述船舶的周边环境；

(b.2)在所述船舶的周边环境存在威胁所述船舶安全的危险时，所述抛弃式声纳的一控制单元生成一抛弃指令；

(b.3)所述控制单元在执行所述抛弃指令时，停止向所述电磁单元供电，以使所述电磁单元消磁，供允许所述抛弃式声纳脱离所述绳索。

根据本发明的一个实施例，在所述步骤(a)中，在所述船舶通过所述绳索拖曳所述抛弃式声纳时，水流驱动所述抛弃式声纳的一叶轮转动，所述叶轮在转动时产生的动力通过一传动组件和一增速器带动一发电机的转子转动，从而使所述发电机发电，所述发电机产生的电能被存储至所述抛弃式声纳的一电池，所述抛弃式声纳的一控制单元允许所述电池向所述电磁单元供电，以使所述电磁单元具有磁性而吸附所述绳索末端的所述永磁体。

根据本发明的一个实施例，在所述步骤(b)中，在所述控制单元阻止所述电池向所述电磁单元供电而使所述电磁单元消磁时，所述控制单元允许所述电池向所述抛弃式声纳的一驱动电机供电，以允许所述驱动电机驱动所述叶轮转动而提供动力，供驱动所述抛弃式声纳自主地移动。

根据本发明的一个实施例，在所述步骤(b)中，在所述控制单元阻止所述电池向所述电池单元供电而使所述电磁单元消磁前，所述控制单元允许所述电池向所述抛弃式声纳的一驱动电机供电，以允许所述驱动电机驱动所述叶轮转动而提供动力，供驱动所述抛弃式声纳自主地移动。

根据本发明的一个实施例，在所述步骤(a)中，所述抛弃式声纳允许所述传动组件通过一离合器和一转盘将所述叶轮因转动产生的动力传输至所述增速器，所述抛弃式声纳通过一联轴器阻止所述传动组件通过一齿轮换向器向所述驱动电机传输动力。

根据本发明的一个实施例，在所述步骤(b)中，所述抛弃式声纳阻止所述传动组件通过一离合器和一转盘将动力传输至所述增速器，所述抛弃式声纳通过一联轴器允许所述驱动电机经所述齿轮换向器将动力传输至所述齿轮箱。

根据本发明的一个实施例，在所述步骤(b)中，所述抛弃式声呐罩阻止所述传动组件通过所述离合器和所述转盘将动力传输至所述增速器，所述抛弃式声纳通过所述联轴器允许所述驱动电机经所述齿轮换向器将动力传输至所述齿轮箱。

根据本发明的一个实施例，在所述步骤(a)中，在水流被一稳流罩稳流后推动所述叶轮转动。

附图说明

图1是依本发明的一较佳实施例的一抛弃式声纳和船舶的交互方法的框图示意图。

图2是依本发明的上述较佳实施例的所述交互方法的交互场景之一的示意图。

图3是依本发明的上述较佳实施例的所述交互方法的交互场景之二的示意图。

图4是依本发明的上述较佳实施例的所述交互方法的交互场景之三的示意图。

图5是依本发明的一较佳实施例的一抛弃式声纳的一个视角的平面示意图。

图6是依本发明的上述较佳实施例的所述抛弃式声纳的再一个视角的平面示意图。

图7是依本发明的上述较佳实施例的所述抛弃式声纳的另一个视角的平面示意图。

图8是依本发明的上述较佳实施例的所述抛弃式声纳的剖视示意图。

图9是依本发明的上述较佳实施例的所述抛弃式声纳的一个局部结构的一个视角的立体示意图。

图10是依本发明的上述较佳实施例的所述抛弃式声纳的上述局部结构的再一个视角的立体示意图。

图11是依本发明的上述较佳实施例的所述抛弃式声纳的上述局部结构的另一个视角的立体示意图。

图12是依本发明的上述较佳实施例的所述抛弃式声纳的上述局部结构的又一个视角的立体示意图。

具体实施方式

在详细说明本发明的任何实施方式之前，应理解的是，本发明在其应用中并不限于以下描述阐述或以下附图图示的部件的构造和布置细节。本发明能够具有其他实施方式并且能够以各种方式实践或进行。另外，应理解的是，这里使用的措辞和术语出于描述的目的并且不应该被认为是限制性的。本文中使用“包括”或“具有”及其变型意在涵盖下文中陈列的条目及其等同物以及附加条目。除非另有指定或限制，否则术语“安装”、“连接”、“支撑”和“联接”及其变型被广泛地使用并且涵盖直接安装和间接的安装、连接、支撑和联接。此外，“连接”和“联接”不限于物理或机械的连接或联接。

并且，第一方面，在本发明的揭露中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对本发明的限制；第二方面，术语“一”应理解为“至少一”或“一个或多个”，即在一个实施例中，一个元件的数量可以为一个，而在另外的实施例中，该元件的数量可以为多个，术语“一”不能理解为对数量的限制。

参考本发明的说明书附图之附图1至图4，依本发明的一较佳实施例的一种抛弃式声纳和船舶的交互方法在接下来的描述中将被揭露和被阐述，其中所述交互方法用于实现一船舶100和一抛弃式声纳200之间的交互。另外，附图5至图12示出了本发明的所述抛弃式声纳200的具体结构。

具体地，参考附图2至图4，所述船舶100可以通过一绳索300拖曳所述抛弃式声纳200，这样，一方面，所述绳索300使得所述船舶100能够拖曳所述抛弃式声纳200移动，另一方面，所述绳索300使得所述抛弃式声纳200远离所述船舶100，即，所述绳索300使得所述船舶100和所述抛弃式声纳200具有一定的距离。可以理解的是，所述船舶100和所述抛弃式声纳200的距离取决于所述绳索300的长度尺寸，其中所述绳索300的长度越短，所述船舶100和所述抛弃式声纳200的距离越近，相应地，所述绳索300的长度越长，所述船舶100和所述抛弃式声纳200的距离越远。

所述绳索300的一个端部和所述船舶100之间的连接方式在本发明的所述交互方法中不受限制，只要两者能够可靠地固定连接即可，例如，在本发明的所述交互方法的一些具体示例中，所述绳索300的一个端部被连接于所述船舶100的绞车装置上，在所述抛弃式声纳200被抛弃后，该绞车装置可以将所述绳索300回收至所述船舶100的内部，这样，在所述船舶100移动的过程中，可以避免所述绳索300钩住水域中的其他物体，另外，在所述绳索300被回收至所述船舶100的内部后，另外的所述抛弃式声纳200可以被安装于所述绳索300的末端，以允许所述船舶100通过所述绳索300继续拖曳另外的所述抛弃式声纳200。所述绳索300的另一个端部设有一永磁体310，所述抛弃式声纳200的一电磁单元210在通电时能够产生磁场，在断电时能够消磁，因此基于磁吸力，所述电磁单元210和所述永磁体310可以相互吸附，以使得所述船舶100可以通过所述绳索300拖曳所述抛弃式声纳200。

参考附图1，并结合附图2至图4，所述交互方法具体包括如下步骤：

S100，以所述绳索300的末端的所述永磁体310吸附所述抛弃式声纳200的所述电磁单元210的方式，允许所述船舶100通过所述绳索300拖曳所述抛弃式声纳200；和

S200，在所述抛弃式声纳200的所述电磁单元210消磁时，允许所述抛弃式声纳200脱离所述绳索300，从而使得所述船舶100抛弃所述抛弃式声纳200。

可以理解的是，由于所述永磁体310被设置在所述绳索300的末端，即，所述永磁体310被设置在所述绳索300的远离所述船舶100的一端，从而在所述抛弃式声纳200的所述电磁单元210消磁而允许所述抛弃式声纳200脱离所述绳索300时，不需要担心所述抛弃式声纳200被所述绳索300缠绕，以确保所述抛弃式声纳200可以快速地远离所述船舶100。

可以理解的是，所述交互方法允许所述船舶100通过所述绳索300拖曳所述抛弃式声纳200，这样，所述抛弃式声纳200可以远离所述船舶100，在危险物体靠近所述船舶100且所述船舶100无法及时抛弃所述抛弃式声纳200的情况下，所述抛弃式声纳200可以吸引危险物体在稍微远离所述船舶100的位置攻击所述抛弃式声纳，从而降低对所述船舶100造成的损害。

在本发明的所述交互方法的一些实施例中，所述船舶100可以发出一抛弃指令，所述抛弃式声纳200在接收所述抛弃指令时使所述电磁单元210消磁，供允许所述抛弃式声纳200脱离所述绳索300。可以理解的是，所述船舶100和所述抛弃式声纳200可以通过一换能器220实现通信，以允许所述船舶100发出的所述抛弃指令能够被所述抛弃式声纳200接收，并通过对所述电磁单元210断电的方式使所述电磁单元210消磁。

在本发明的所述交互方法的另一些实施例中，所述抛弃式声纳200可以自主地决定是否被所述船舶100抛弃。具体地，在所述船舶100通过所述绳索300拖曳所述抛弃式声纳200时，所述抛弃式声纳200的所述换能器220可以实时地探测所述船舶100的周边环境，可以理解的是，由于所述抛弃式声纳200远离所述船舶100，所述换能器220的探测面可以没有被所述船舶100遮挡或者所述换能器220的探测面被所述船舶100遮挡的范围较小，因此所述抛弃式声纳200可以对所述船舶100的周边环境的全部区域或部分区域进行探测，以确定所述船舶100的周边环境是否存在危险物体。在所述船舶100的周边环境存在危险物体威胁所述船舶100安全时，所述抛弃式声纳200的一控制单元230生成所述抛弃指令。所述控制单元230在执行所述抛弃指令时对所述电磁单元210断电，以允许所述抛弃式声纳200脱离所述绳索300，这样，所述抛弃式声纳200通过自主地移动的方式将危险物体吸引至远离所述船舶100的位置，供保证所述船舶100安全。

换言之，所述步骤(b)进一步包括步骤：(b.1)允许所述抛弃式声纳200的所述换能器220实时探测所述船舶100的周边环境；(b.2)在所述船舶100的周边环境存在威胁所述船舶100安全的危险时，所述抛弃式声纳200的所述控制单元230生成所述抛弃指令；(b.3)所述控制单元230在执行所述抛弃指令时，停止向所述电磁单元210供电，以使所述电磁单元210消磁，供允许所述抛弃式声纳200脱离所述绳索300。

在所述船舶100拖曳所述抛弃式声纳200的过程中，所述抛弃式声纳200能够发电，并将电能存储于至少一电池240，所述控制单元230用于控制所述电池240向所述电磁单元210和所述换能器220供电的状态，其中当所述控制单元230允许所述电池240向所述电磁单元210供电时，所述电磁单元210产生磁场，基于磁吸力，所述电磁单元210和所述永磁体310相互吸附，以允许所述船舶100通过所述绳索300拖曳所述抛弃式声纳200，当所述控制单元230阻止所述电池240向所述电磁单元210供电时，所述电磁单元210被消磁，以允许所述船舶100抛弃所述抛弃式声纳200。优选地，所述抛弃式声纳200的所述电池240的数量是三个，其绕着所述抛弃式声纳200的周向方向相互间隔地排列，这样，一方面，所述电池240能够存储更多的电能，另一方面，所述抛弃式声纳200具有合理的配重，便于控制所述抛弃式声纳200的姿态。

具体地，在所述步骤(a)中，在所述船舶100通过所述绳索300拖曳所述抛弃式声纳200时，水流驱动所述抛弃式声纳200的至少一叶轮250转动，所述叶轮250在转动时产生的动力通过一传动组件260和一增速器270带动一发电机280的转子转动，从而使所述发电机280发电，并且所述发电机280被连接于所述电池240，以允许所述发电机280产生的电能被存储至所述电池240。

优选地，所述抛弃式声纳200的所述叶轮250的数量和所述传动组件260的数量均是三个，三个所述传动组件260的周向方向相互间隔地排列，每个所述传动组件260的外端分别被设置有一个所述叶轮250，这样，所述抛弃式声纳可以具有合理的配重，便于控制所述抛弃式声纳200的姿态，而且在控制所述抛弃式声纳200的自身重量和体积的基础上，所述抛弃式声纳200可以合理地利用所述抛弃式声纳200在被所述船舶100拖曳时产生于侧方的水流，以提高所述发电机280的发电效率。

另外，可以理解的是，所述抛弃式声纳200进一步包括一外壳290，所述电磁单元210、所述换能器220、所述控制单元230、所述电池240、所述传动组件260、所述增速器270和所述发电机280分别被设置于所述外壳290，以由所述外壳290集成所述电磁单元210、所述换能器220、所述控制单元230、所述电池240、所述叶轮250、所述传动组件260、所述增速器270和所述发电机280。

具体地，所述外壳290具有一集成空间291，所述集成空间291是一个密闭空间，在所述抛弃式声纳200被布置在水中时，水被所述外壳290阻止进入所述集成空间291。优选地，所述外壳290的外观呈流线型，以减小所述抛弃式声纳200在水中的阻力。所述电磁单元210被设置于所述外壳290的顶端，从而在所述船舶100通过所述绳索300拖曳所述抛弃式声纳200时，所述抛弃式声纳200可以具有较小的水阻。

所述换能器220被设置于所述外壳290，并且所述换能器220被连接于所述控制单元230，这样，所述控制单元230能够控制所述电池240向所述换能器220供电，以控制所述换能器220的工作状态。

值得一提的是，所述换能器220被设置于所述外壳290的具体方式在本发明的所述抛弃式声纳中不受限制。例如，在本发明的所述抛弃式声纳的这个具体示例中，参考附图4至图12，所述外壳290具有至少一嵌装槽292，所述嵌装槽292和所述集成空间291不连通，其中所述换能器220被嵌装于所述外壳290的所述嵌装槽292，以设置所述换能器220于所述外壳290。

优选地，在本发明的所述抛弃式声纳的这个具体示例中，继续参考附图4至图12，所述外壳290具有三个所述嵌装槽292，三个所述嵌装槽292绕着所述抛弃式声纳200的周向方向相互间隔地布置，相应地，所述换能器220的数量是三个，所述外壳290的每个所述嵌装槽292分别被嵌装有一个所述换能器220，这样，所述抛弃式声纳200具有合理的配重，便于控制所述抛弃式声纳200的姿态。

所述控制单元230被设置于所述外壳290的所述集成空间291，以由所述外壳290保护所述控制单元230。例如，所述外壳290隔离所述控制单元230和水，在所述抛弃式声纳被布置于水中后，所述外壳290能够阻止水接触所述控制单元230，以避免所述控制单元230出现短路、俯视等问题，从而使得所述外壳290具有保护所述控制单元230的作用。

所述控制单元230可以通过螺钉和/或胶水被固定地安装于所述外壳290的内壁，从而在所述抛弃式声纳200移动时，避免所述控制单元230产生相对于所述外壳290的移动，以保护所述控制单元230以及保证所述控制单元230和其他结构的连接关系的可靠性。

所述电池240可以通过螺钉和/或胶水被固定地安装于所述外壳290的内壁，从而在所述抛弃式声纳200移动时，避免所述电池240产生相对于所述外壳290的移动，以保护所述电池240。

所述增速器270和所述发电机280分别被设置于所述外壳290的所述集成空间291，并且所述抛弃式声纳200的中心轴线穿过所述增速器270的中部和所述发电机280的中部，这样，所述抛弃式声纳200的重心可以处于所述抛弃式声纳200的中心轴线上，以有利于控制所述抛弃式声纳200的姿态。

继续参考附图4至图12，所述传动组件260包括一齿轮箱261，所述齿轮箱261具有延伸方向相互垂直的一第一转轴2611和一第二转轴2612，所述叶轮250被设置于所述齿轮箱261的所述第一转轴2611的末端，所述齿轮箱261的所述第二转轴2612的末端延伸至所述外壳290的所述集成空间291。所述增速器270具有一第一输入轴271和一第一输出轴272，所述增速器270的所述第一输入轴271被可驱动地连接于所述齿轮箱261的所述第二转轴2612的末端，以使得所述齿轮箱261的所述第二转轴2612带动所述增速器270的所述第一输入轴271转动，所述增速器270的所述第一输出轴272和所述发电机280的转子连接。在所述船舶100通过所述绳索300拖曳所述抛弃式声纳200时，水流能够驱动所述叶轮250转动，所述叶轮250带动所述齿轮箱261的所述第一转轴2611和所述第二转轴2612转动，以实现动力转向，即，所述齿轮箱261具有动力转向功能，所述齿轮箱261的所述第二转轴2612带动所述增速器270的所述第一输入轴271转动，所述增速器270在增速后通过所述第一输出轴272转动的方式输出动力，以带动所述发电机280的转子转动，从而驱动所述发电机280发电。

进一步地，参考附图4至图12，在本发明的所述抛弃式声纳200的一些具体示例中，所述传动组件260包括一离合器262，所述离合器262具有一第二输入轴2621和一第二输出轴2622，所述离合器262的所述第二输出轴2622的延伸方向和所述齿轮箱261的所述第二转轴2612的方向相同，并且所述离合器262的所述第二输出轴2622和所述齿轮箱261的所述第二转轴2612被固定地连接或是一体式的。所述抛弃式声纳200包括一轮盘2100，其中所述轮盘2100被固定地安装于所述增速器270的所述第一输入轴271，并且所述轮盘2100被可驱动地连接于所述离合器262的所述第二输出轴2622。通过这样的结构，一方面，所述离合器262和所述轮盘2100可以相互配合实现动力转向，另一方面，三个所述传动组件260能够将动力传动至同一个所述增速器270来驱动同一个所述发电机280发电。可选地，在本发明的所述抛弃式声纳200的另外一些具体示例中，所述抛弃式声纳200的所述传动组件260也可以没有所述离合器262，从而所述轮盘2100被可驱动地连接于所述齿轮箱261的所述第二转轴2612。

优选地，所述轮盘2100的周缘具有受驱齿2101，相应地，所述离合器262的所述第二输出轴2622的末端具有驱动齿26221，所述离合器262的所述第二输出轴2622的所述驱动齿26221和所述轮盘2100的所述受驱齿2101相互啮合，以使得所述轮盘2100被可驱动地连接于所述离合器262的所述第二输出轴2622，这样，不仅可以保证两者的连接关系的可靠性，而且所述抛弃式声纳200可以更静音。

进一步地，参考附图8，所述抛弃式声纳200包括三个稳流罩2120，每个所述稳流罩2120分别具有一稳流腔2121以及分别连通于所述稳流腔2121的一进水口2122和一出水口2123，所述稳流罩2120被设置于所述外壳290的外部，所述齿轮箱261被设置于所述稳流罩2120的所述稳流腔2121，所述叶轮250被设置于所述稳流罩2120的靠近所述出水口2123的位置。在所述船舶100通过所述绳索300拖曳所述抛弃式声纳200时，水流自所述稳流罩2120的所述进水口2122进入所述稳流腔2121和自所述出水口2123排出所述稳流腔2121，从而所述稳流罩2120使得水流可控，以使得水流能够提供更大的驱动力，供驱动所述叶轮250转动而提高所述发电机280的发电效率。

进一步地，所述抛弃式声纳200包括三个导流罩2130，所述导流罩2130被悬持地设置于所述稳流罩2120的所述稳流腔2121，并且所述叶轮250的直径尺寸大于所述导流罩2130的直径尺寸，这样，在水流自所述稳流罩2120的所述进水口2122进入所述稳流腔2121后，能够被所述导流罩2130分流至所述稳流罩2120和所述导流罩2130之间的间隙，供增加进入该间隙的水流的流速，从而提高水流提供的驱动力。并且，由于所述导流罩2130被悬持于所述稳流罩2120的所述稳流腔2121，所述齿轮箱261被所述导流罩2130环绕，因此水流能够在所述叶轮250的周向方向提供均衡的驱动力，以避免所述齿轮箱261的所述第一转轴2611受到垂直于所述第一转轴2611的延伸方向的力，供提高所述抛弃式声纳200的可靠性和稳定性。另外，由于所述齿轮箱261被所述导流罩2130环绕，即，所述齿轮箱261被密封地设置于所述导流罩2130的罩腔2131，因此所述导流罩2130能够隔离水和所述齿轮箱261，以避免所述齿轮箱261被水腐蚀，从而提高所述抛弃式声纳200的可靠性和稳定性。

具体地，所述导流罩2130的周向方向分别设有多个装配臂2132，这些所述装配臂2132分别延伸至所述稳流罩2120，并被固定地安装于所述稳流罩2120，从而所述导流罩2130可以被悬持于所述稳流罩2120的所述稳流腔2121。

进一步地，所述抛弃式声纳200包括三驱动电机2140，所述驱动电机2140被连接于所述控制单元230，以由所述控制单元230控制所述驱动电机2140的工作状态。所述齿轮箱261具有一第三转轴2613，所述第三转轴2613被可驱动地连接于所述驱动电机2140的转子，其中在所述船舶100抛弃所述抛弃式声纳200时，或者在所述船舶100抛弃所述抛弃式声纳200后，所述控制单元230控制所述电池240向所述驱动电机2140供电，以使所述驱动电机2140以转子转动的方式输出动力，所述驱动电机2140的转子可以带动所述齿轮箱261的所述第三转轴2613和所述第一转轴2611转动，从而驱动所述叶轮250转动，以推动所述抛弃式声纳200自主地移动，这样，所述抛弃式声纳200可以朝向远离所述船舶100的方向移动，以将危险物体吸引至远离所述船舶100的方向，从而达到保护所述船舶100的目的。

优选地，在所述驱动电机2140通过所述齿轮箱261驱动所述叶轮250转动而实现所述抛弃式声纳200自主地移动的过程中，所述离合器262切断所述齿轮箱261向所述轮盘2100方向的动力传输，从而所述驱动电机2140的负载能够被降低，以使得所述驱动电机2140可以通过所述齿轮箱261轻松地驱动所述叶轮250转动，从而不仅可以提高所述抛弃式声纳200的航速，而且有利于提高所述抛弃式声纳200的续航能力。

更进一步地，所述抛弃式声纳200包括三齿轮换向器2150和三联轴器2160，每个所述齿轮换向器2150分别具有一第三输入轴2151和一第三输出轴2152，所述齿轮换向器2150的所述第三输入轴2151和所述驱动电机2140的转子相互固定或是一体式的，所述联轴器2160连接所述齿轮换向器2150的所述第三输出轴2152和所述齿轮箱261的所述第三转轴2613。在所述船舶100抛弃所述抛弃式声纳200时，或者在所述船舶100抛弃所述抛弃式声纳200后，所述控制单元230允许所述电池240向所述驱动电机2140供电且调整所述离合器262的工作状态，以切断所述齿轮箱261向所述轮盘2100方向的动力传输，此时，所述驱动电机2140的转子带动所述齿轮换向器2150的所述第三输入轴2151和所述第三输出轴2152转动，以实现动力转向，所述齿轮换向器2150的所述第三输出轴2152通过所述联轴器2160带动所述齿轮箱261的所述第三转轴2613和所述第一转轴2611转动，供驱动所述叶轮250转动，以推动所述抛弃式声纳200自主地移动。

通过上述这样的结构，一方面，所述抛弃式声纳200的结构可以更紧凑，使得所述抛弃式声纳可以朝向小型化的方向发展，另一方面，所述驱动电机2140可以被集成在所述外壳290的所述集成空间291，以由所述外壳290隔离所述驱动电机2140和水，从而避免所述驱动电机2140短路和避免所述驱动电机2140被水腐蚀，从而提高所述抛弃式声纳200的可靠性和稳定性。

另外，通过所述联轴器2160连接所述齿轮箱261的所述第三转轴2613和所述齿轮换向器2150的所述第三输出轴2152的方式，所述抛弃式声纳200可以控制动力在所述齿轮箱261和所述齿轮换向器2150之间的传动状态，即，所述联轴器2160可以切断动力在所述齿轮箱261和所述齿轮换向器2150之间的传输，这样，在所述船舶100通过所述绳索300拖曳所述抛弃式声纳200时，所述联轴器2160阻止动力自所述齿轮箱261向所述齿轮换向器2150方向传输，从而避免所述驱动电机2140的转子转动，不仅能够保护所述驱动电机2140，而且所述叶轮250因被水流驱动产生的动力可以经所述齿轮箱261、所述离合器262、所述轮盘2100和所述增速器270有效地传输至所述发电机280，以提高所述发电机280的发电效率。优选地，所述联轴器2160是一个电动联轴器，其被可控制地连接于所述控制单元230，以由所述控制单元230控制所述联轴器2160的工作状态。

优选地，所述齿轮换向器2150和所述联轴器2160均被密封地设置于所述导流罩2130的所述罩腔2131，因此所述导流罩2130能够隔离水和所述齿轮换向器2150、所述联轴器2160，以避免所述齿轮换向器2150和所述联轴器2160被水腐蚀，从而提高所述抛弃式声纳200的可靠性和稳定性。

进一步地，所述抛弃式声纳200包括一陀螺仪2170，所述陀螺仪2170被设置于所述外壳290的所述集成空间291，以由所述外壳290隔离所述陀螺仪2170和水，其中所述陀螺仪2170被连接于所述控制单元230，以由所述控制单元230控制所述陀螺仪2170的工作状态，其中所述控制单元230能够根据所述陀螺仪2170反馈的数据控制所述驱动电机2140、所述离合器262和所述联轴器2160的工作状态，以调整所述抛弃式声纳200的姿态。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.抛弃式声纳和船舶的交互方法，其特征在于，所述交互方法包括如下步骤：

(a)以一绳索的末端的一永磁体吸附一抛弃式声纳的一电磁单元的方式，允许一船舶通过所述绳索拖曳所述抛弃式声纳；和

(b)在所述抛弃式声纳的所述电磁单元消磁时，允许所述抛弃式声纳脱离所述绳索，从而使得所述船舶抛弃所述抛弃式声纳；

其中在所述步骤(a)中，在所述船舶通过所述绳索拖曳所述抛弃式声纳时，水流驱动所述抛弃式声纳的一叶轮转动，所述叶轮在转动时产生的动力通过一传动组件和一增速器带动一发电机的转子转动，从而使所述发电机发电，所述发电机产生的电能被存储至所述抛弃式声纳的一电池，所述抛弃式声纳的一控制单元允许所述电池向所述电磁单元供电，以使所述电磁单元具有磁性而吸附所述绳索末端的所述永磁体；

其中在所述步骤（b）中，所述控制单元允许所述电池向所述抛弃式声纳的一驱动电机供电，以允许所述驱动电机驱动所述叶轮转动而提供动力，供驱动所述抛弃式声纳自主地移动；

其中所述传动组件包括一轮盘、一齿轮箱和一离合器，所述齿轮箱具有一第一转轴、一第二转轴以及一第三转轴，所述第一转轴的延伸方向和所述第二转轴的延伸方向相互垂直，所述第一转轴的延伸方向和所述第三转轴的延伸方向相同，所述叶轮被设置于所述齿轮箱的所述第一转轴的末端，所述齿轮箱的所述第三转轴被可驱动地连接于所述驱动电机的转子，所述增速器具有一第一输入轴和一第一输出轴，所述轮盘被固定地安装于所述增速器的所述第一输入轴，所述增速器的所述第一输出轴和所述发电机的转子连接，所述离合器具有一第二输入轴和一第二输出轴，所述离合器的所述第二输入轴的延伸方向和所述齿轮箱的所述第二转轴的延伸方向相同，并且所述离合器的所述第二输入轴和所述齿轮箱的所述第二转轴被固定地连接或是一体式的，所述轮盘被可驱动地连接于所述离合器的所述第二输出轴。

2.根据权利要求1所述的交互方法，其中在所述步骤(b)中，在所述抛弃式声纳自所述船舶接收一抛弃指令时，所述抛弃式声纳的所述电磁单元消磁，供允许所述抛弃式声纳脱离所述绳索。

3.根据权利要求1所述的交互方法，其中所述步骤(b)进一步包括步骤：

(b.1)允许所述抛弃式声纳的一换能器实时探测所述船舶的周边环境；

(b.2)在所述船舶的周边环境存在威胁所述船舶安全的危险时，所述抛弃式声纳的所述控制单元生成一抛弃指令；

(b.3)所述控制单元在执行所述抛弃指令时，停止向所述电磁单元供电，以使所述电磁单元消磁，供允许所述抛弃式声纳脱离所述绳索。

4.根据权利要求1所述的交互方法，其中在所述步骤(b)中，在所述控制单元阻止所述电池向所述电磁单元供电而使所述电磁单元消磁时，所述控制单元允许所述电池向所述抛弃式声纳的所述驱动电机供电，以允许所述驱动电机通过所述齿轮箱驱动所述叶轮转动而提供动力，供驱动所述抛弃式声纳自主地移动。

5.根据权利要求1所述的交互方法，其中在所述步骤(b)中，在所述控制单元阻止所述电池向所述电池单元供电而使所述电磁单元消磁前，所述控制单元允许所述电池向所述抛弃式声纳的所述驱动电机供电，以允许所述驱动电机通过所述齿轮箱驱动所述叶轮转动而提供动力，供驱动所述抛弃式声纳自主地移动。

6.根据权利要求4或5所述的交互方法，其中在所述步骤(a)中，所述抛弃式声纳允许所述传动组件通过所述离合器和所述轮盘将所述叶轮因转动产生的动力传输至所述增速器，所述抛弃式声纳通过一联轴器阻止所述传动组件通过一齿轮换向器向所述驱动电机传输动力，其中所述齿轮换向器具有一第三输入轴和一第三输出轴，所述齿轮换向器的所述第三输入轴和所述驱动电机的转子相互固定或是一体式的，所述联轴器连接所述齿轮换向器的所述第三输出轴和所述齿轮箱的所述第三转轴。

7.根据权利要求6所述的交互方法，其中在所述步骤(b)中，所述抛弃式声纳阻止所述传动组件通过所述离合器和所述轮盘将动力传输至所述增速器，所述抛弃式声纳通过所述联轴器允许所述驱动电机经所述齿轮换向器将动力传输至所述齿轮箱。

8.根据权利要求6所述的交互方法，其中在所述步骤(b)中，所述抛弃式声呐阻止所述传动组件通过所述离合器和所述轮盘将动力传输至所述增速器，所述抛弃式声纳通过所述联轴器允许所述驱动电机经所述齿轮换向器将动力传输至所述齿轮箱。

9.根据权利要求1、4或5所述的交互方法，其中在所述步骤(a)中，在水流被一稳流罩稳流后推动所述叶轮转动。

10.根据权利要求6所述的交互方法，其中在所述步骤(a)中，在水流被一稳流罩稳流后推动所述叶轮转动。