一种潜水设备群控制系统技术方案

本发明专利技术提供一种潜水设备群控制系统，所述系统包括不止一个潜水设备构成的潜水设备群和与所述潜水设备群中每个潜水设备通信的服务器；每个潜水设备具备唯一的标识，并基于某个通信密钥与所述服务器通信；每个潜水设备均为轴对称结构，在所述潜水设备的头部的两侧各设置有摄像头，以便于所述潜水设备的可视区域可以达到除正后方以外的大部分方向。本发明专利技术通过对潜水设备群采集视频图像可以对水中场景和潜水设备群的行为特征进行具体的分析。

A Control System for Submersible Equipment Group

The invention provides a control system for a group of diving equipment, which comprises a group of diving equipment consisting of more than one diving equipment and a server communicating with each diving equipment in the group; each diving equipment has a unique identification and communicates with the server based on a communication key; each diving equipment has an axisymmetric structure, and the diving equipment is in an axisymmetric structure. Cameras are arranged on both sides of the head so that the visual area of the diving equipment can reach most directions except the front and rear. By collecting video images of diving equipment group, the present invention can concretely analyze the behavior characteristics of underwater scene and diving equipment group.

【技术实现步骤摘要】
一种潜水设备群控制系统
本专利技术涉及智能控制领域，尤其涉及一种潜水设备群控制系统。
技术介绍
人工智能是计算机科学的一个分支，它企图了解智能的实质，并生产出一种新的能以人类智能相似的方式做出反应的智能机器，该领域的研究包括机器人、语言识别、图像识别、自然语言处理和专家系统等。人工智能从诞生以来，理论和技术日益成熟，应用领域也不断扩大，可以设想，未来人工智能带来的科技产品，将会是人类智慧的“容器”。人工智能可以对人的意识、思维的信息过程的模拟。人工智能不是人的智能，但能像人那样思考、也可能超过人的智能。随着人工智能的发展，其具体的应用领域也越来越有针对性，然而，具体地在潜水设备领域，还没有一种较好的控制系统可以实现对潜水设备集群的控制。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种潜水设备群控制系统。本专利技术是以如下技术方案实现的：一种潜水设备群控制系统，所述系统包括：包括不止一个潜水设备构成的潜水设备群和与所述潜水设备群中每个潜水设备通信的服务器；每个潜水设备具备唯一的标识，并基于某个通信密钥与所述服务器通信；每个潜水设备均为轴对称结构，在所述潜水设备的头部的两侧各设置有摄像头，以便于所述潜水设备的可视区域可以达到除正后方以外的大部分方向。进一步地，所述潜水设备的头部与对称轴交叉的位置设置有三轴加速度计和三轴陀螺仪，用于实时监测所述潜水设备的沿自身坐标系的加速度和相应的角速度。所述潜水设备的尾部还设置有驱动部件、运动部件和转向部件，所述驱动部件与所述运动部件和所述转向部件均连接。进一步地，所述潜水设备还包括中央控制器，所述中央控制器与所述驱动部件、摄像头、三轴加速度计和三轴陀螺仪均连接。进一步地，所述中央控制器包括：计算模块，用于根据所述三轴加速度计和所述三轴陀螺仪计算所述潜水设备的有效姿态角，并将所述有效姿态角传输至加密模块；视觉模块，用于对摄像头的拍摄结果进行编码，并将编码结果传输至数据包生成模块；数据包生成模块，用于根据编码结果、有效姿态角和潜水设备标识生成数据包并将所述数据包发送至加密模块；加密模块，用于对数据包进行加密，生成加密数据包并将其传输至通信模块；通信模块，用于与服务器通信；解密模块，用于对服务器发来的数据进行解密，得到其中的控制信息；避让模块，用于判断所述潜水设备是否将会撞上障碍物，并将判断结果发送至控制模块；控制模块，用于根据所述控制信息或者判断结果控制所述驱动部件。进一步地，所述服务器根据各个潜水设备反馈的加密数据包进行解密，还原水中场景，并对水中场景和各个潜水设备进行分析。在本专利技术创造的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“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创造和简化描述，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，因此不能理解为对本专利技术创造的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示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”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本专利技术创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。在本专利技术创造的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本专利技术创造中的具体含义。本专利技术的有益效果是：本专利技术中提供了一种潜水设备群控制系统，通过对潜水设备群采集视频图像可以对水中场景和潜水设备群的行为特征进行具体的分析，并且数据传输过程全程加密，本专利技术中独创的加密算法的运算复杂度较低但是能够取得较好的保密效果。附图说明图1是本实施例提供的中央控制器框图；图2是本实施例提供的一种障碍物视角对各个潜水设备运动情况的分析方法流程图；图3是本实施例提供的判断每个组合中的两个潜水设备之间的视线是否被所述障碍物遮挡的具体方法流程图；图4是本实施例提供的一种以潜水设备视角进行潜水设备视觉分析的方法流程图；图5是本实施例提供的加密方法流程图；图6是本实施例提供的解密方法流程图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术作进一步地详细描述。本专利技术实施例提供一种潜水设备群控制系统，所述系统包括不止一个潜水设备构成的潜水设备群和与所述潜水设备群中每个潜水设备通信的服务器；每个潜水设备具备唯一的标识，并基于某个通信密钥与所述服务器通信。每个潜水设备均为轴对称结构，在所述潜水设备的头部的两侧各设置有摄像头，以便于所述潜水设备的可视区域可以达到除正后方以外的大部分方向。所述潜水设备的头部与对称轴交叉的位置设置有三轴加速度计和三轴陀螺仪，用于实时监测所述潜水设备的沿自身坐标系的加速度和相应的角速度。所述潜水设备的尾部还设置有驱动部件、运动部件和转向部件，所述驱动部件与所述运动部件和所述转向部件均连接。所述潜水设备还包括中央控制器，所述中央控制器与所述驱动部件、摄像头、三轴加速度计和三轴陀螺仪均连接，所述中央控制器如图1所示，包括：计算模块，用于根据所述三轴加速度计和所述三轴陀螺仪计算所述潜水设备的有效姿态角，并将所述有效姿态角传输至加密模块；视觉模块，用于对摄像头的拍摄结果进行编码，并将编码结果传输至数据包生成模块；数据包生成模块，用于根据编码结果、有效姿态角和潜水设备标识生成数据包并将所述数据包发送至加密模块；加密模块，用于对数据包进行加密，生成加密数据包并将其传输至通信模块；通信模块，用于与服务器通信；解密模块，用于对服务器发来的数据进行解密，得到其中的控制信息；避让模块，用于判断所述潜水设备是否将会撞上障碍物，并将判断结果发送至控制模块；控制模块，用于根据所述控制信息或者判断结果控制所述驱动部件。所述服务器根据各个潜水设备反馈的加密数据包进行解密，还原水中场景，并对水中场景和各个潜水设备进行分析，以便于综合掌控潜水设备群的运动情况，便于向其发布控制指令。本专利技术实施例具体提供一种障碍物视角对各个潜水设备运动情况的分析方法，如图2所示，包括：S101.获取障碍物的最小外包矩形；S102.以竖直方向为Y轴，以所述最小外包矩形的几何中心为原点构建三维直角坐标系；S103.获取所述障碍物周围的潜水设备，构成目标潜水设备集合；S104.得到所述目标潜水设备集合中以两个元素为目标的各个组合；S105.判断每个组合中的两个潜水设备之间的视线是否被所述障碍物遮挡。具体地，所述判断每个组合中的两个潜水设备之间的视线是否被所述障碍物遮挡的具体方法如图3所示，包括：S1051.获取所述最小外包矩形的三个垂直平分面，其法向量为S1052.获取组合中两个潜水设备之间的连线的方向向量S1053.获取目标值其中P0是两个潜水设备其中一个的位置坐标；S1054.若有两个目标值均处于(0,1)的区间内，则判定所述组合中两个潜水设备之间的视线被遮本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种潜水设备群控制系统，其特征在于，所述系统包括：包括不止一个潜水设备构成的潜水设备群和与所述潜水设备群中每个潜水设备通信的服务器；每个潜水设备具备唯一的标识，并基于某个通信密钥与所述服务器通信；每个潜水设备均为轴对称结构，在所述潜水设备的头部的两侧各设置有摄像头，以便于所述潜水设备的可视区域可以达到除正后方以外的大部分方向。

【技术特征摘要】
1.一种潜水设备群控制系统，其特征在于，所述系统包括：包括不止一个潜水设备构成的潜水设备群和与所述潜水设备群中每个潜水设备通信的服务器；每个潜水设备具备唯一的标识，并基于某个通信密钥与所述服务器通信；每个潜水设备均为轴对称结构，在所述潜水设备的头部的两侧各设置有摄像头，以便于所述潜水设备的可视区域可以达到除正后方以外的大部分方向。2.根据权利要求1所述系统，其特征在于：所述潜水设备的头部与对称轴交叉的位置设置有三轴加速度计和三轴陀螺仪，用于实时监测所述潜水设备的沿自身坐标系的加速度和相应的角速度；所述潜水设备的尾部还设置有驱动部件、运动部件和转向部件，所述驱动部件与所述运动部件和所述转向部件均连接。3.根据权利要求1所述系统，其特征在于：所述潜水设备还包括中央控制器，所述中央控制器与所述驱动部件、摄像头、三轴加速度计和三轴陀螺仪均连接。4.根据权利要求3所...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐承迪，
申请(专利权)人：杭州翼兔网络科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33