一种无人船控制系统技术方案

本实用新型专利技术一种无人船控制系统，包括分别与中央处理模块电连接的动力模块、探测模块、监控模块、惯性导航系统、通信模块和天线伺服模块；其中，中央处理模块包括飞行控制系统和控制信号转换器，飞行控制系统与控制信号转换器电连接；动力模块包括水平推送器和进排水装置，水平推送器与进排水装置分别与控制信号转换器电连接；探测模块和监控模块分别与飞行控制器电连接；惯性导航系统包括与飞行控制器电连接的惯性测量装置；通信模块进一步与外部终端连接；天线伺服模块包括定位接收天线、气象台和GPS定位系统。本实用新型专利技术能够精确获取或传输信号，使无人船实现精确、安全无人驾驶。

【技术实现步骤摘要】
一种无人船控制系统
本技术涉及无人船
，特别是涉及一种无人船控制系统。
技术介绍
近年来机器人技术发展迅速，大量适用不同环境的无人设备如无人机，无人船，无人船等。以无人船为例，随着人们对海洋环境的探测越来越多，由于海洋的环境较为复杂，有很多未知的区域，若要实现对水下精准的勘探，需要借助无人船对水下地形进行测量与勘探。现有技术中，由于无人船在海上航行传输或接收信号时已收到其他信号的干扰，使获知的导航信息间断且信息不稳定，容易出现错误，进而使无人船不能保证精准的安全驾驶，出现安全事故。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是提供一种能够精确获取或传输信号，使无人船实现精确、安全无人驾驶的无人船控制系统。本技术包括动力模块、探测模块、监控模块、惯性导航系统、通信模块、天线伺服模块和中央处理模块，所述动力模块、探测模块、监控模块、惯性导航系统、通信模块、天线伺服模块分别与中央处理模块电连接；其中，所述中央处理模块包括飞行控制系统和控制信号转换器，所述飞行控制系统包括飞行控制器和自动驾驶仪，所述飞行控制器与自动驾驶仪电连接，所述飞行控制器和自动驾驶仪分别与控制信号转换器电连接；所述动力模块包括水平推送器和进排水装置，所述水平推送器与进排水装置分别与控制信号转换器电连接；所述探测模块和监控模块分别与飞行控制器电连接；所述惯性导航系统包括与飞行控制器电连接的惯性测量装置，所述惯性测量装置包括加速度计和陀螺仪；所述通信模块进一步与外部终端连接；所述天线伺服模块包括定位接收天线、气象台和GPS定位系统。本技术一种无人船控制系统，其中还包括用于给无人船供电的电源管理系统，所述电源管理系统包括电源管理模块、电池组和太阳能电池板，所述电池组、电源管理模块与太阳能电池板依次电连接。本技术一种无人船控制系统，其中所述探测模块包括图像拍摄模块和声呐模块，所述图像拍摄模块包括摄像头和照明灯，所述摄像头设置在无人船的前端，所述照明灯设置在摄像头的四周。本技术一种无人船控制系统，其中所述摄像头采用防撞摄像头和/或红外摄像机。本技术一种无人船控制系统，其中所述监控模块包括CTD、流速仪、测深仪、多普勒剖面仪、放射性检测仪、海温传感器。本技术一种无人船控制系统，其中所述定位接收天线为以下形式天线之一：北斗定位天线、全球定位系统GPS天线。本技术一种无人船控制系统，其中所述定位接收天线内设有干扰抑制滤波器和正弦滤波器。本技术一种无人船控制系统，其中还包括报警模块，所述报警模块采用声光报警器。与现有技术相比，本技术所具有的优点和有益效果为：本技术惯性导航系统能够保证测得的航行数据精确连续，由于惯性导航系统与自动驾驶仪直接电连接，使其测得的数据直接传输给自动驾驶仪，进而保证无人船的安全航行。本技术通过天线伺服模块提供无人船的航行位置、通过监控模块实时监测无人船的姿态信息、通过动力模块实现对无人船的行进控制，并结合惯性导航系统与自动驾驶仪使无人船实现精确、安全的无人驾驶。下面结合附图对本技术的一种无人船控制系统作进一步说明。附图说明图1为本技术一种无人船控制系统的控制模块图。具体实施方式如图1所示，本技术一种无人船控制系统，包括动力模块、探测模块、监控模块、惯性导航系统、通信模块、天线伺服模块和中央处理模块，动力模块、探测模块、监控模块、惯性导航系统、通信模块、天线伺服模块分别与中央处理模块电连接。通信模块进一步与外部终端连接，其中，外部终端为用户终端和/或PC监控平台，中央处理模块通过通信模块将信号传输给外部终端。天线伺服模块包括定位接收天线、气象台和GPS定位系统。定位接收天线为以下形式天线之一：北斗定位天线、全球定位系统GPS天线。优选地，定位接收天线内设有干扰抑制滤波器和正弦滤波器，保证信号的准确传输。其中，中央处理模块包括飞行控制系统和控制信号转换器，飞行控制系统包括飞行控制器和自动驾驶仪，飞行控制器与自动驾驶仪电连接，飞行控制器和自动驾驶仪分别与控制信号转换器电连接，飞行控制器为无人船的中央控制器，根据外部终端的控制指令或根据船体运行状态控制并协调各模块工作；自动驾驶仪用于接收飞行控制器的动作指令，使无人船按一定的姿态、航向、高度等实现无人驾驶航行。控制信号转换器用于将接收飞行控制器的信号进行转换，以控制无人船实现相应航行动作和/或将相应信息与外部终端之间相互传输。动力模块用于控制无人船的行进动作，动力模块包括水平推送器和进排水装置，水平推送器与进排水装置分别与控制信号转换器电连接，水平推送器用于控制无人船实现直线、转弯等水平航行状态，进排水装置通过控制无人船船体内的进排水量以实现沉浮等垂直航行状态。探测模块与飞行控制器电连接，探测模块用于探测水下环境信息，进一步的，探测模块包括图像拍摄模块和/或声呐模块，图像拍摄模块包括摄像头和照明灯，摄像头设置在无人船的前端，照明灯设置在摄像头的四周，摄像头采用防撞摄像头和/或红外摄像机。通过采用图像拍摄模块以拍摄水下场景，图像拍摄模块将采集到的图像信息传输给飞行控制器，并通过控制信号转换器进行信号转换传输给外部终端。声呐模块利用水中声波对水下目标进行探测、定位和通信，并相应信号传输给飞行控制器，并通过控制信号转换器进行信号转换传输给外部终端。监控模块与飞行控制器电连接，监控模块包括CTD、流速仪、测深仪、多普勒剖面仪、放射性检测仪、海温传感器，自动驾驶仪与控制信号转换器电连接，无人船通过监控模块实现对航行状态的实时监控，从而将信号传输给飞行控制器，并通过控制信号转换器将信号传输给自动驾驶仪，通过自动驾驶仪实现使无人船按照一定的姿态、航向、高度等航行。惯性导航系统包括与飞行控制器电连接的惯性测量装置，惯性测量装置包括加速度计和陀螺仪，惯性导航系统通过加速度计测量无人船的加速度，通过陀螺仪测量无人船的角速度将信号通过中央处理模块传输给自动驾驶仪以实现无人船的自主导航。惯性导航系统能够保证测得的航行数据精确连续，由于惯性导航系统与自动驾驶仪直接电连接，使其测得的数据直接传输给自动驾驶仪，进而保证无人船的安全航行。进一步的，本技术通过天线伺服模块提供无人船的航行位置、通过监控模块实时监测无人船的姿态信息、通过动力模块实现对无人船的行进控制，并结合惯性导航系统与自动驾驶仪使无人船实现精确、安全的无人驾驶。进一步的，惯性导航系统在控制无人船沿航行线路航行时，容易产生航行误差，通过天线伺服模块对惯性导航系统出现的累积误差进行修正，以保证惯性导航系统向自动驾驶仪传输数据的准确性，进而实现无人船的精准自动驾驶。还包括用于给无人船供电的电源管理系统，电源管理系统包括电源管理模块、电池组和太阳能电池板，电池组、电源管理模块与太阳能电池板依次电连接，其中，太阳能电池板将光能转换为电能对电源管理模块进行供电，电池组用于对电源管理模块所获得的电能进行存储或者将电能释放给电源管理模块，电池组采用蓄电池，本技术通过采用电池组对电源管理模块进行充放电，在白天阳光充足时，能够将多余的电量进行存储，在阴天或者夜间将电量进行释放，保证无人船的电量的正常供应，因而保证无人船的正常工作与航行。还包括用于监控各个模块是否工作异常的报警模块，报警模块采用本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无人船控制系统，其特征在于：包括动力模块、探测模块、监控模块、惯性导航系统、通信模块、天线伺服模块和中央处理模块，所述动力模块、探测模块、监控模块、惯性导航系统、通信模块、天线伺服模块分别与中央处理模块电连接；其中，所述中央处理模块包括飞行控制系统和控制信号转换器，所述飞行控制系统包括飞行控制器和自动驾驶仪，所述飞行控制器与自动驾驶仪电连接，所述飞行控制器和自动驾驶仪分别与控制信号转换器电连接；所述动力模块包括水平推送器和进排水装置，所述水平推送器与进排水装置分别与控制信号转换器电连接；所述探测模块和监控模块分别与飞行控制器电连接；所述惯性导航系统包括与飞行控制器电连接的惯性测量装置，所述惯性测量装置包括加速度计和陀螺仪；所述通信模块进一步与外部终端连接；所述天线伺服模块包括定位接收天线、气象台和GPS定位系统。

【技术特征摘要】
1.一种无人船控制系统，其特征在于：包括动力模块、探测模块、监控模块、惯性导航系统、通信模块、天线伺服模块和中央处理模块，所述动力模块、探测模块、监控模块、惯性导航系统、通信模块、天线伺服模块分别与中央处理模块电连接；其中，所述中央处理模块包括飞行控制系统和控制信号转换器，所述飞行控制系统包括飞行控制器和自动驾驶仪，所述飞行控制器与自动驾驶仪电连接，所述飞行控制器和自动驾驶仪分别与控制信号转换器电连接；所述动力模块包括水平推送器和进排水装置，所述水平推送器与进排水装置分别与控制信号转换器电连接；所述探测模块和监控模块分别与飞行控制器电连接；所述惯性导航系统包括与飞行控制器电连接的惯性测量装置，所述惯性测量装置包括加速度计和陀螺仪；所述通信模块进一步与外部终端连接；所述天线伺服模块包括定位接收天线、气象台和GPS定位系统。2.根据权利要求1所述的一种无人船控制系统，其特征在于：还包括用于给无人船供电的电源管理系统，所述电源管理系统包括电...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙伟，
申请(专利权)人：河北淳博航空科技有限公司，
类型：新型
国别省市：河北,13