水下航行器用自隐藏式天线组件

技术领域

本发明涉及水下航行器技术领域，具体涉及一种水下航行器用自隐藏式天线组件。

背景技术

自主式水下航行器是水下机器人的一种，其发展趋势是智能化、远航程、高机动和大负荷，但是由于海洋环境中缺乏地理标识，且无线电波通讯在水下传输距离仅能达到亚米级或米级，所以目前主流的自主式水下航行器均采用惯性导航+DVL组合导航方式进行水下自主导航。惯性导航+DVL组合导航为水下航行器在水下航行提供了技术保障，但是在水下航行器进行中远程航行时，采用该种自主导航的方式仍存在较大位置偏差，所以水下航行器需要定期浮出水面，通过卫星进行位置和方位的校准；且由于海洋中环境较为恶劣，为了能快速进行方位的校准，水下航行器的天线都做的比较高。

针对水下航行器天线较高的问题，目前主要解决方式包括：1)对于仿生鱼类水下航行器，多利用鱼类背部立鳍位置进行改造，提高立鳍的高度，再做适当流线型保型，这种做法可以在一定程度上消除正向流体阻力影响，但是侧向流对水下航行器姿态稳定性影响还是很大，并且影响外观。2)将天线沿航行器身长方向布置在航行器尾部，当航行器上浮出水面时，利用重浮力调节系统改变航行器重浮心位置，使航行器尾部露出水面，确保天线出水。这种方法虽然避免了水下航行器在水下航行时天线和保型对航行姿态的影响，但是对航行器重浮心调节量要求较大，这从侧面提高了航行器总体质量，降低了航行器的整体性能。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种水下航行器用自隐藏式天线组件，其在安装到水下航行器的尾部后，当水下航行器下潜到一定的水深以下后，能够使得天线自动旋转到沿航行器身长方向布置的状态，从而能够避免对水下航行器的航行姿态造成影响，当水下航行器上浮到一定水深以上后，能够使得天线逐渐旋转到竖直状态以提高天线接收无线电波的可靠性。

本发明的水下航行器用自隐藏式天线组件，包括天线、底座、端板、滑杆、螺旋套、弹簧、防水接头以及左右两端均开口且内部设置有空腔的筒体；筒体的侧壁上设置有连接孔，天线的一端与连接孔螺纹连接并密封；筒体的左右两端分别密封式地固定有左端盖和右端盖，右端盖与底座的右端转动连接，防水接头的左端与右端盖的右端螺纹连接并密封，天线的引出线穿设在防水接头中；端板与底座的左端固定，滑杆活动穿设在左端盖中，滑杆与左端盖之间设置有密封结构，端板上设置有插孔，滑杆的左端可左右滑动地插入在插孔中，插孔左端的内壁上设置有环形挡边，环形挡边用于与滑杆的左端相抵靠以防止滑杆由右向左脱离端板，滑杆与端板之间设置有周向限位结构；螺旋套位于筒体的内部且与左端盖的右端固定，滑杆的右端同轴设置有外径小于滑杆的移动杆，移动杆活动穿设在螺旋套中，移动杆的外壁上设置有一对凸起，螺旋套的内壁上设置有一对螺旋槽，每个凸起均与其中一个螺旋槽滑动配合，移动杆的外壁上设置有环形台阶，移动杆的外部套设有挡圈，挡圈与环形台阶相抵靠，弹簧套设在移动杆的外部，筒体的内壁上设置有环形支撑板，弹簧的左右两端分别与挡圈和环形支撑板相抵靠；当滑杆相对底座左右移动时，在凸起和螺旋槽的配合作用下，移动杆用于驱动螺旋套、左端盖、筒体、右端盖、防水接头和天线相对底座转动。

本发明在安装到水下航行器的尾部后，当水下航行器下潜到一定的水深以下后，能够使得天线自动旋转到沿航行器身长方向布置的状态，即对于水下航行器的航行方向来说，能够实现对天线的隐藏，从而能够避免对水下航行器的航行姿态造成影响，当水下航行器上浮到一定水深以上后，能够使得天线逐渐旋转到竖直状态以提高天线接收无线电波的可靠性。

本发明的水下航行器用自隐藏式天线组件，其中，环形支撑板的右端固定有连接板，连接板的左端设置有导向杆，移动杆的右端设置有导向孔，导向杆贯穿环形支撑板后插入在导向孔中并与导向孔滑动连接；通过采用这种结构后，在滑杆以及移动杆左右移动时，在导向杆和导向孔的配合作用下，能够对滑杆以及移动杆起到导向的作用，从而能够使得移动杆的左右移动更为顺畅。

本发明的水下航行器用自隐藏式天线组件，其中，导向孔右端开口处的内壁上嵌装有第一轴套，导向杆插入在第一轴套中并与第一轴套滑动连接；通过第一轴套的设置，在移动杆相对导向杆左右移动时，能够消除导向孔与导向杆之间的摩擦，从而能够使得移动杆的左右移动更为顺畅。

本发明的水下航行器用自隐藏式天线组件，其中，密封结构包括密封圈和压盖，左端盖的左端面上设置有嵌槽，密封圈嵌装在嵌槽中，滑杆活动穿设在密封圈中，密封圈用于密封左端盖与滑杆之间的间隙，压盖固定在左端盖的左端，压盖右端的中部设置有用于挤压密封圈的环形凸筋，密封圈通过环形凸筋压紧在嵌槽中；通过采用这种密封结构后，位于压盖上的环形凸筋能够挤压位于嵌槽中的密封圈，以使密封圈可靠地密封位于左端盖与滑杆之间的间隙，即该密封结构能够可靠地实现对滑杆与左端盖之间的密封。

本发明的水下航行器用自隐藏式天线组件，其中，压盖的内壁上嵌装有第二轴套，滑杆活动穿设在第二轴套中；通过第二轴套的设置，第二轴套能够实现对滑杆的支撑，从而能够确保滑杆左右滑动时的平稳性，此外，还能够使得滑杆的滑动更为顺畅。

本发明的水下航行器用自隐藏式天线组件，其中，周向限位结构包括设置在滑杆左端外壁上的限位块，插孔的内壁上设置有限位槽，限位块插入在限位槽中并与限位槽滑动连接；通过采用这种周向限位结构后，在限位块和限位槽的配合作用下，能够可靠地避免滑杆相对端板转动。

本发明的水下航行器用自隐藏式天线组件，其中，左端盖的右端设置有第一环形凸出部，第一环形凸出部插入在筒体的左端中，第一环形凸出部的外壁上嵌装有第一O型圈，第一O型圈用于密封第一环形凸出部与筒体之间的间隙；通过采用这种结构后，在第一环形凸出部和第一O型圈的作用下，左端盖与筒体之间能够实现可靠地密封，且左端盖可通过若干个呈周向间隔分布的螺栓与筒体的左端固定。

本发明的水下航行器用自隐藏式天线组件，其中，右端盖的左端设置有第二环形凸出部，第二环形凸出部插入在筒体的右端中，第二环形凸出部的外壁上嵌装有第二O型圈，第二O型圈用于密封第二环形凸出部与筒体之间的间隙；通过采用这种结构后，在第二环形凸出部和第二O型圈的作用下，右端盖与筒体之间能够实现可靠地密封，且右端盖可通过若干个呈周向间隔分布的螺栓与筒体的右端固定。

本发明的水下航行器用自隐藏式天线组件，其中，右端盖的右端设置有环形凸台，底座的右端设置有轴孔，轴孔的内壁上嵌装有第三轴套，环形凸台插入在第三轴套中并与第三轴套转动连接；通过采用这种结构后，第三轴套能够实现对环形凸台的可靠支撑，且右端盖能够可靠地与底座转动连接在一起。

本发明的水下航行器用自隐藏式天线组件，其中，防水接头的左端螺纹连接在环形凸台中，防水接头与环形凸台之间嵌装有第三O型圈，第三O型圈用于密封防水接头与环形凸台之间的间隙；通过采用这种结构后，防水接头能够可靠地与环形凸台密封式地固定在一起，即防水接头能够可靠地与右端盖密封式地固定在一起。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本发明的立体结构示意图；

图2为本发明的第一个剖视结构示意图；

图3为本发明的第二个剖视结构示意图。

具体实施方式

以下将以图式揭露本发明的多个实施方式，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本发明。也就是说，在本发明的部分实施方式中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化图式起见，一些习知惯用的结构与组件在图式中将以简单的示意的方式绘示之。

另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，并非特别指称次序或顺位的意思，亦非用以限定本发明，其仅仅是为了区别以相同技术用语描述的组件或操作而已，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

如图1-3所示，本发明的水下航行器用自隐藏式天线组件，包括天线1、底座2、端板3、滑杆4、螺旋套5、弹簧6、防水接头7以及左右两端均开口且内部设置有空腔的筒体8；筒体8的侧壁上设置有连接孔81，天线1的一端与连接孔81螺纹连接并密封；筒体8的左右两端分别密封式地固定有左端盖9和右端盖10，右端盖10与底座2的右端转动连接，防水接头7的左端与右端盖10的右端螺纹连接并密封，天线1的引出线穿设在防水接头7中；端板3与底座2的左端固定，滑杆4活动穿设在左端盖9中，滑杆4与左端盖9之间设置有密封结构，端板3上设置有插孔31，滑杆4的左端可左右滑动地插入在插孔31中，插孔31左端的内壁上设置有环形挡边32，环形挡边32用于与滑杆4的左端相抵靠以防止滑杆4由右向左脱离端板3，滑杆4与端板3之间设置有周向限位结构；螺旋套5位于筒体8的内部且与左端盖9的右端固定，滑杆4的右端同轴设置有外径小于滑杆4的移动杆41，移动杆41活动穿设在螺旋套5中，移动杆41的外壁上设置有一对凸起42，螺旋套5的内壁上设置有一对螺旋槽51，每个凸起42均与其中一个螺旋槽51滑动配合，移动杆41的外壁上设置有环形台阶43，移动杆41的外部套设有挡圈44，挡圈44与环形台阶43相抵靠，弹簧6套设在移动杆41的外部，筒体8的内壁上设置有环形支撑板82，弹簧6的左右两端分别与挡圈44和环形支撑板82相抵靠；当滑杆4相对底座2左右移动时，在凸起42和螺旋槽51的配合作用下，移动杆41用于驱动螺旋套5、左端盖9、筒体8、右端盖10、防水接头7和天线1相对底座2转动；上述天线的引出线经防水接头引出后与水下航行器进行电连接即可，且天线的引出线与水下航行器之间同样设置有防水接头。

环形支撑板82的右端固定有连接板20，连接板20的左端设置有导向杆201，移动杆41的右端设置有导向孔45，导向杆201贯穿环形支撑板82后插入在导向孔45中并与导向孔45滑动连接；通过采用这种结构后，在滑杆以及移动杆左右移动时，在导向杆和导向孔的配合作用下，能够对滑杆以及移动杆起到导向的作用，从而能够使得移动杆的左右移动更为顺畅。

导向孔45右端开口处的内壁上嵌装有第一轴套46，导向杆201插入在第一轴套46中并与第一轴套46滑动连接；通过第一轴套的设置，在移动杆相对导向杆左右移动时，能够消除导向孔与导向杆之间的摩擦，从而能够使得移动杆的左右移动更为顺畅。

密封结构包括密封圈30和压盖40，左端盖9的左端面上设置有嵌槽91，密封圈30嵌装在嵌槽91中，滑杆4活动穿设在密封圈30中，密封圈30用于密封左端盖9与滑杆4之间的间隙，压盖40固定在左端盖9的左端，压盖40右端的中部设置有用于挤压密封圈30的环形凸筋401，密封圈30通过环形凸筋401压紧在嵌槽91中；通过采用这种密封结构后，位于压盖上的环形凸筋能够挤压位于嵌槽中的密封圈，以使密封圈可靠地密封位于左端盖与滑杆之间的间隙，即该密封结构能够可靠地实现对滑杆与左端盖之间的密封。

压盖40的内壁上嵌装有第二轴套402，滑杆4活动穿设在第二轴套402中；通过第二轴套的设置，第二轴套能够实现对滑杆的支撑，从而能够确保滑杆左右滑动时的平稳性，此外，还能够使得滑杆的滑动更为顺畅。

周向限位结构包括设置在滑杆4左端外壁上的限位块47，插孔31的内壁上设置有限位槽33，限位块47插入在限位槽33中并与限位槽33滑动连接；通过采用这种周向限位结构后，在限位块和限位槽的配合作用下，能够可靠地避免滑杆相对端板转动。

左端盖9的右端设置有第一环形凸出部92，第一环形凸出部92插入在筒体8的左端中，第一环形凸出部92的外壁上嵌装有第一O型圈93，第一O型圈93用于密封第一环形凸出部92与筒体8之间的间隙；通过采用这种结构后，在第一环形凸出部和第一O型圈的作用下，左端盖与筒体之间能够实现可靠地密封，且左端盖可通过若干个呈周向间隔分布的螺栓与筒体的左端固定。

右端盖10的左端设置有第二环形凸出部101，第二环形凸出部101插入在筒体8的右端中，第二环形凸出部101的外壁上嵌装有第二O型圈102，第二O型圈102用于密封第二环形凸出部101与筒体8之间的间隙；通过采用这种结构后，在第二环形凸出部和第二O型圈的作用下，右端盖与筒体之间能够实现可靠地密封，且右端盖可通过若干个呈周向间隔分布的螺栓与筒体的右端固定。

右端盖10的右端设置有环形凸台103，底座2的右端设置有轴孔21，轴孔21的内壁上嵌装有第三轴套22，环形凸台103插入在第三轴套22中并与第三轴套22转动连接；通过采用这种结构后，第三轴套能够实现对环形凸台的可靠支撑，且右端盖能够可靠地与底座转动连接在一起。

防水接头7的左端螺纹连接在环形凸台103中，防水接头7与环形凸台103之间嵌装有第三O型圈71，第三O型圈71用于密封防水接头7与环形凸台103之间的间隙；通过采用这种结构后，防水接头能够可靠地与环形凸台密封式地固定在一起，即防水接头能够可靠地与右端盖密封式地固定在一起。

本发明在使用时，可以将底座固定在水下航行器的尾端；在水下航行器逐渐在水中下沉时，滑杆左端受到的水压会逐渐增大，此时，滑杆能够由左向右移动，在滑杆由左向右移动时(弹簧被压缩)，在位于移动杆上的凸起和位于螺旋套内壁上螺旋槽的配合作用下，移动杆能够驱动螺旋套、左端盖、筒体、右端盖、防水接头和天线相对底座转动，以使天线逐渐转动到沿航行器身长方向布置的状态；当水下航行器下潜到一定的水深以下后，能够使得天线完全旋转到沿航行器身长方向布置的状态，且此时移动杆的右端能够与环形支撑板的左端相抵靠，从而在水下航行器继续下沉的过程中，能够避免螺旋套、左端盖、筒体、右端盖、防水接头和天线继续转动，即能够使得天线保持在沿航行器身长方向布置的状态，此时，对于水下航行器的航行方向来说，即实现对天线的隐藏，从而能够避免对水下航行器的航行姿态造成影响；当水下航行器上浮到一定水深以上后，施加在滑杆左端的水压能够逐渐减小，且在水下航行器逐渐上浮的过程中，滑杆能够在弹簧的作用下由右向左滑动，此时，在位于移动杆上的凸起和位于螺旋套内壁上螺旋槽的配合作用下，移动杆能够驱动螺旋套、左端盖、筒体、右端盖、防水接头和天线相对底座往回转动，当天线转动到竖直状态时，滑杆的左端能够与位于插槽左端内壁上的环形挡边相抵靠，此时滑杆停止向左滑动，即天线能够停止转动并保持在竖直的状态，从而能够提高天线接收无线电波的可靠性。

以上所述仅为本发明的实施方式而已，并不用于限制本发明。对于本领域技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原理内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本发明的权利要求范围之内。