[0001] 本发明涉及深海装备布放装置技术领域，尤其涉及一种舵控深海装备精准布放装置及其布放装备的方法。

[0002] 深海区域作业如海底观测网布放及探测仪器布放等过程中需要把设备精准布放到海底。国外一些国家如美国、加拿大、挪威等使用技术成熟的作业级ROV将设备精准布放到海底。我国从20世纪70年代末才开始涉足ROV领域，且大都基于科考研究，与国外差距巨大。从1985年至今，国内相继研制出“海人一号”、“海龙二号”、“海马号”、“海星6000”等作业级ROV，也于2009年引进了海狮号ROV并进行了热流探针布放等作业。总体来看，国内ROV下潜深度可达到国际同等水平，具备ROV总体制造和集成能力，但一些关键零部件如脐带缆等不能实现自给，使得利用作业级ROV布放设备这种方案在国内暂时无法得到广泛应用。目前国内通常采用钢丝绳吊放水下设备到海底进行释放的粗放式方案。由于深海作业条件下，钢丝绳吊放方案，钢丝绳的长度达数千米，在涌浪与海流的共同作用下，水下设备的摆动幅度可达数十米，无法完成精准定点布放作业。王澍初、张飞利用观测型ROV在近海底处建立绝对位置基准，与设备之间建立相对位置关系，通过施工船动力定位系统调整船位，改变水下设备的位置，再进行释放，将设备精准布放到海底。

[0003] 国外使用作业级ROV将设备布放到海底，连接ROV的光电复合缆不仅制造成本高，而且当长度达到数千米时，其重量将会很大，缆本身受到的拉力也非常大。通过光电复合缆对ROV提供电力，再利用螺旋桨对ROV进行位置调节，风险大，能量利用率低。通过作业级ROV布放设备不仅成本很高，而且对能量的利用效率很低，施工过程承担的风险较大。

[0004] 国内目前采用钢丝绳吊放设备的方案实施中需要利用观察型ROV进行辅助，过程比较复杂，同时通过调整施工船位置的方式来调整设备的位置，调整方式相对单一，调整过程缓慢，设备自身并没有调节能力。

[0005] 海上/海底作业时常需将设备布放到海底指定的位置，在布放的过程中由于外界因素如海流、涌浪等的影响将设备精准布放到海底，特别是深海区域的设备精准布放是海上作业的难点。现常用的一种布放方式是通过专业定制ROV将设备精准布放到海底；另一种方式是用钢丝绳吊放设备到海底，通过调整施工船的位置来调整设备的位置。第一种方式存在诸多限制之处，首先ROV负载作业能力有限，在布放重型装备时需要的ROV体积巨大，且能够承重的深水光电铠装缆比承受相同负载的钢缆重数倍，其次是这种作业级ROV制造成本和技术要求比较高，而且下放过程中通过螺旋桨进行位置调节，消耗的能量较多，能量的利用效率较低；第二种方式须用观察型ROV进行辅助，通过施工船来调整设备位置，增加了作业难度与复杂性。

[0027] 下面根据附图图1～图6，给出本发明的较佳实施例，并予以详细描述，使能更好地理解本发明的功能、特点。

[0028] 请参阅图1～图6，本发明实施例的一种舵控深海装备精准布放装置，包括一中心控制机构5、四个舵叶1、四个转轴2、一环形框架3、一钢丝绳4和一抓钩6；中心控制机构5包括一控制模块以及连接控制模块的一罗经、一超短基线定位系统、一惯性导航系统、一电池和多个传动装置；舵叶1固定于转轴2上并通过转轴2的第一端枢接于环形框架3内；转轴2的第二端枢接于中心控制机构5并与传动装置传动连接且舵叶1均匀分布于中心控制机构5的外周；中心控制机构5通过钢丝绳4连接一工程船；抓钩6连设置于中心控制机构5底部并连接控制模块。

[0029] 传动装置采用舵机。

[0030] 一种基于本发明实施例的舵控深海装备精准布放装置的布放装置的方法，包括步骤：

[0031] S1：抓钩6夹持一目标装备7，工程船在布放点用吊车将舵控深海装备精准布放装置与目标装备7整体吊起；

[0032] S2：缓慢下放舵控深海装备精准布放装置，直至舵控深海装备精准布放装置完全没入海水中；

[0033] S3：施工船快速放缆布放目标装备7并通过中心控制机构5控制舵叶1的旋转来调整目标装备7的旋转和目标装备7的位置；

[0034] S3步骤中：

[0035] 通过罗经检测舵控深海装备精准布放装置是否发生扭转；当舵控深海装备精准布放装置发生扭转时，控制模块控制传动装置转动部分或全部舵叶1使得产生一个使舵控深海装备精准布放装置与扭转方向相反方向转动的力矩，抵消舵控深海装备精准布放装置自身的转角；

[0036] 装置完全进入海面以下向海底方向前进时，首先要通过对舵叶1的控制保证装置自身不发生扭转或在发生扭转后将转角消除，这也是后续舵控精准有效的前提。

[0037] 以装置发生顺时针转动为例，将上下两只舵叶1分别顺时针和逆时针转动相同大小的角度，如图4所示；两只舵叶1受力大小相等，方向相反，从而产生一个使装置逆时针转动的力矩，从而抵消装置自身的转角。同理，也可通过左右两只舵或者全部四只舵来调节转角。

[0038] 当舵控深海装备精准布放装置自身没有发生扭转的前提下，利用超短基线定位系统对舵控深海装备精准布放装置进行定位；当超短基线定位系统发现舵控深海装备精准布放装置位置朝水平方向发生改变时，控制模块通过传动装置调整舵叶1使舵控深海装备精准布放装置朝相反方向移动，使舵控深海装备精准布放装置的水平位置的误差始终在一预设范围内，直至目标装备7下放到海底的指定位置。

[0039] 一般来说，海流是使装备水平位置发生改变的主要因素，以均匀海流从左向右水平流动为例，如图5所示，海流对装置与目标装备7有一个向右的力，为了补偿海流产生的力，图2中的上下两只舵叶1需要顺时针转动从而与水流产生一定攻角，水流对装置产生一个刚好可以补偿海流影响的水平力，从而将设备位置调整到合适的轨迹上。当海流方向从右向左流动时，图2中的上下两只舵叶1需要逆时针转动，如图6所示，当海流方向为前后方向时，则需图2中的左右两只舵叶1进行相应的转动，当前后以及左右方向均有海流时则应四只舵叶1同时转动以补偿海流的影响。

[0040] S4：目标装备7到达指定位置后抓钩6打开将目标装备7释放到海底；

[0041] S5：回收舵控深海装备精准布放装置准备下一次的布放。

[0042] 以上结合附图实施例对本发明进行了详细说明，本领域中普通技术人员可根据上述说明对本发明做出种种变化例。因而，实施例中的某些细节不应构成对本发明的限定，本发明将以所附权利要求书界定的范围作为本发明的保护范围。