一种基于无人船和潜航器的混合蛙人预警方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及无人船技术领域，提供了一种基于无人船和潜航器的混合蛙人预警方法和装置。其中，方法包括第一无人船接收针对指定区域的声呐探测消息，并向探测区域发射声呐信号；至少两艘潜航器接收针对指定区域的声呐探测消息，并在相应水域投放水听声呐光纤，所述水听声呐光纤用于接收第一无人船释放的第一声呐信号和被蛙人反射后的第二声呐信号；根据各潜航器反馈的第一声呐信号和第二声呐信号确定蛙人的位置信息。本发明专利技术实施例利用携带水听声呐光纤的潜航器，提供了一种辅助探测蛙人的预警方法，能够在原有的声呐设备和工作功率的情况下，进一步提高探测范围，能够提高无人船的预警范围。

A hybrid early warning method and device for unmanned ship divers and underwater vehicles based on

The present invention relates to the technical field of unmanned boat, provides a mixed warning method and device for divers underwater vehicles and unmanned ship based on. The method includes the first unmanned ship designated area for receiving the sonar detection message, and transmitting signals to the sonar detection area; at least two underwater vehicles for the designated area of the sonar receiving message, and the corresponding water on the water to the water to the optical fiber sonar, sonar optical fiber is used to receive the first release of the first unmanned boat sonar signal and second divers sonar signal after the reflection; location information is determined according to the divers underwater sonar signal and feedback the first second sonar signal. The embodiment of the invention to carry water to underwater sonar fiber by example, provides an early warning method of auxiliary detecting frogman, can in the original sonar equipment and working power, to further improve the detection range, can improve the unmanned boat warning range.

【技术实现步骤摘要】
一种基于无人船和潜航器的混合蛙人预警方法和装置
本专利技术涉及无人船
，特别是涉及一种基于无人船和潜航器的混合蛙人预警方法和装置。
技术介绍
当前蛙人成为浅海入侵、港口渗透侦察、定向引导、恐怖袭击破坏和局部冲突的主角。国外大力发展各种近岸作战技术、装备,建立水下作战、渗透蛙人部队,发展水面和水下无人作战平台,先进的蛙人输送装置等。针对以上威胁,港口等的近岸水域水下安全防御迅速成为世界各国关注的焦点。专用的蛙人探测声呐系统作为对水下蛙人等目标最有效的探测技术,在当前成为争相优先发展的最重要技术。随着多波束声呐技术、数据库技术、目标识别技术、光纤传输技术、实时数字信号处理技术的发展和结合,专用的蛙人探测声呐系统的技术水平逐步提高。现有技术中通常是依托于船体中所配备的声呐设备，发出声呐信号，并根据发射的声呐信号判断目标物体，这种方式对于常规具有大功率能源供应的船体来说是没有问题的。但是，对于一些小型的无人船来说，提供类似的大功率不仅不现实，而且会很大程度上影响无人船的体积(为了承载足以支撑相应功率的能源和设备)和续航能力。若减小了可供声呐设备使用的功率，则会一定程度上限缩原有发射声呐信号到接收反射声呐信号的检测方式的检测范围。因此，有必要对于无人船这样的对输出功率有特殊要求的应用领域，构思如何弥补声呐设备在相应功率下检测距离被限缩的问题。
技术实现思路
本专利技术实施例要解决的技术问题是利用固定在水底的水听声呐光纤，配合声呐设备完成多种情况下的蛙人探测过程，会带来铺设成本上的浪费，并不能有效的针对特定情况下的探测任务，有效的利用水听声呐光纤资源。本专利技术采用如下技术方案：一方面，本专利技术提供了一种基于无人船和潜航器的混合蛙人预警方法，包括第一无人船和至少两艘潜航器，其中，第一无人船中设置有声呐发射设备，所述潜航器中配备有水听声呐光纤；所述第一无人船接收针对指定区域的声呐探测消息，并向探测区域发射声呐信号；所述至少两艘潜航器接收针对指定区域的声呐探测消息，并在相应水域投放水听声呐光纤，所述水听声呐光纤用于接收第一无人船释放的第一声呐信号和被蛙人反射后的第二声呐信号；根据各潜航器反馈的第一声呐信号和第二声呐信号确定蛙人的位置信息。优选的，所述水听声呐光纤包括至少两个检测区，其中，被释放的水听声呐光纤垂于潜航器之下，则潜航器根据所反馈的检测信号所对应的水听声呐光纤检测区的标号，确定当前检测到的第一声呐信号和/或第二声呐信号的深度。优选的，在确定所述指定区域的水域深度大于一艘潜航器所配备的水听声呐光纤长度，而小于n艘潜航器所配备的水听声呐光纤总长度时，其中，n为自然数；调度n艘潜航器，各潜航器的船体与前一潜航器所释放的水听声呐光纤长度的端部完成耦合。优选的，所述根据各潜航器反馈的第一声呐信号和第二声呐信号确定蛙人的位置信息，具体为：至少两艘潜航器接收针对指定区域的声呐探测消息后，移动到与所述第一无人船相差预设水平距离，且位于指定深度的水域位置；根据所述水平距离、第一声呐信号和第二声呐信号的深度参数值计算得到蛙人的位置信息。优选的，所述蛙人的目标确认具体包括：各潜航器反馈的第一声呐信号和第二声呐信号确定目标的移动速度、目标强度、目标的水深、目标的移动方向中的一项或者多项；根据蛙人对应上述各项内容，在当前水域下的区间参数，判断目标为蛙人。第二方面，本专利技术提供了一种潜航的装置，潜航器包括控制单元、通讯单元、水听声呐光纤驱动模组、动力模块和水听声呐光纤，其中，通讯单元、水听声呐光纤驱动模组和动力模块分别连接所述控制单元，具体的：所述水听声呐光纤驱动模组包括检测信号驱动电路和水听声呐光纤带动电机；所述通讯单元用于接收针对指定区域的声呐探测消息，并转发给所述控制单元；还用于发送接收自控制单元的第一声呐信号和第二声呐信号的相关信息；所述控制单元，用于调动所述水听声呐光纤带动电机在相应水域投放水听声呐光纤，所述水听声呐光纤用于接收第一无人船释放的第一声呐信号和被蛙人反射后的第二声呐信号，并通过所述检测信号驱动电路生成所述第一声呐信号和第二声呐信号的相关信息。优选的，所述水听声呐光纤包括至少两个检测区，其中，被释放的水听声呐光纤垂于潜航器之下，其中，水听声呐光纤的端部还设置有定位器，所述定位器用于其它潜航器完成水听声呐光纤的端部定位。优选的，所述潜航器还包括与水听声呐光纤的端部定位器所匹配的传感器。优选的，所述水听声呐光纤带动电机包括一工字轮、一电机、一组传动齿轮，具体的：所述传动齿轮耦合在电机与所述工字轮之间，将电机的扭力传导给所述工字轮；所述工字轮的两侧壁上分布有一组红外传感器，其中，红外传感器的分布间隔与所述水听声呐光纤的直径相对应；所述红外传感器用于反馈当前一侧的水听声呐光纤是否打轴到位。优选的，所述水听声呐光纤带动电机中还包括一旋转架，其中，所述工字轮、一电机、一组传动齿轮均固定在所述旋转架中，具体的：所述旋转架用于在工字轮的一侧红外传感器检测到水听声呐光纤已经通过打轴靠近距离小于预设阈值时，旋转所述旋转架以便水听声呐光纤能够调整向工字轮的另一侧打轴。本专利技术利用携带水听声呐光纤的潜航器，提供了一种辅助探测蛙人的预警方法，相比较现有技术中仅依托于无人船中所配备的声呐设备自己发射声呐信号、自己分析接收到的声呐信号，从而得出蛙人探测结果的方式，本专利技术实施例所提供的方法能够在原有的声呐设备和工作功率的情况下，进一步提高探测范围，能够提高无人船的预警范围。【附图说明】为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。图1是本专利技术实施例提供的一种基于无人船和潜航器的混合蛙人预警方法流程图；图2是本专利技术实施例提供的一种基于无人船和潜航器的混合蛙人预警系统示意图；图3是本专利技术实施例提供的另一种基于无人船和潜航器的混合蛙人预警系统示意图；图4是本专利技术实施例提供的另一种基于无人船和潜航器的混合蛙人预警系统示意图；图5是本专利技术实施例提供的一种水听声呐光纤结构示意图；图6是本专利技术实施例提供的一种基于无人船和潜航器的混合蛙人预警系统示意图；图7是本专利技术实施例提供的一种基于无人船和潜航器的混合蛙人预警系统示意图；图8是本专利技术实施例提供的一种计算蛙人位置信息原理示意图；图9是本专利技术实施例提供的一种计算蛙人位置信息原理的简化示意图；图10是本专利技术实施例提供的一种潜航的装置结构示意图；图11是本专利技术实施例提供的一种潜航的装置局部结构示意图；图12是本专利技术实施例提供的一种工字轮结构示意图。【具体实施方式】为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。在本专利技术的描述中，术语“内”、“外”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术而不是要求本专利技术必须以特定的方位构造和操作，因此不应当理解为对本专利技术的限制。此外，下面所描述的本专利技术各个实施方本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于无人船和潜航器的混合蛙人预警方法，其特征在于，包括第一无人船和至少两艘潜航器，其中，第一无人船中设置有声呐发射设备，所述潜航器中配备有水听声呐光纤；所述第一无人船接收针对指定区域的声呐探测消息，并向探测区域发射声呐信号；所述至少两艘潜航器接收针对指定区域的声呐探测消息，并在相应水域投放水听声呐光纤，所述水听声呐光纤用于接收第一无人船释放的第一声呐信号和被蛙人反射后的第二声呐信号；根据各潜航器反馈的第一声呐信号和第二声呐信号确定蛙人的位置信息。

【技术特征摘要】
1.一种基于无人船和潜航器的混合蛙人预警方法，其特征在于，包括第一无人船和至少两艘潜航器，其中，第一无人船中设置有声呐发射设备，所述潜航器中配备有水听声呐光纤；所述第一无人船接收针对指定区域的声呐探测消息，并向探测区域发射声呐信号；所述至少两艘潜航器接收针对指定区域的声呐探测消息，并在相应水域投放水听声呐光纤，所述水听声呐光纤用于接收第一无人船释放的第一声呐信号和被蛙人反射后的第二声呐信号；根据各潜航器反馈的第一声呐信号和第二声呐信号确定蛙人的位置信息。2.根据权利要求1所述的基于无人船和潜航器的混合蛙人预警方法，其特征在于，所述水听声呐光纤包括至少两个检测区，其中，被释放的水听声呐光纤垂于潜航器之下，则潜航器根据所反馈的检测信号所对应的水听声呐光纤检测区的标号，确定当前检测到的第一声呐信号和/或第二声呐信号的深度。3.根据权利要求1所述的基于无人船和潜航器的混合蛙人预警方法，其特征在于，在确定所述指定区域的水域深度大于一艘潜航器所配备的水听声呐光纤长度，而小于n艘潜航器所配备的水听声呐光纤总长度时，其中，n为自然数；调度n艘潜航器，各潜航器的船体与前一潜航器所释放的水听声呐光纤长度的端部完成耦合。4.根据权利要求2所述的基于无人船和潜航器的混合蛙人预警方法，其特征在于，所述根据各潜航器反馈的第一声呐信号和第二声呐信号确定蛙人的位置信息，具体为：至少两艘潜航器接收针对指定区域的声呐探测消息后，移动到与所述第一无人船相差预设水平距离，且位于指定深度的水域位置；根据所述水平距离、第一声呐信号和第二声呐信号的深度参数值计算得到蛙人的位置信息。5.根据权利要求2所述的基于无人船和潜航器的混合蛙人预警方法，其特征在于，所述蛙人的目标确认具体包括：各潜航器反馈的第一声呐信号和第二声呐信号确定目标的移动速度、目标强度、目标的水深、目标的移动方向中的一项或者多项；根据蛙人对应上述各项内容，在当前水域下的区...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘飞，李刚，池晓阳，张保平，刘中凡，张吉伟，张良曦，
申请(专利权)人：大鹏高科武汉智能装备有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42