一种水下控制系统技术方案

本实用新型专利技术实施例公开了一种水下控制系统。所述系统包括：水下机器人、水面中继设备和远程控制设备，其中：在所述水下机器人以及所述水面中继设备中分别设置有用于进行光通信的光通信模块，在所述水面中继设备以及所述远程控制设备中分别设置有用于进行移动通信的移动通信模块；所述水面中继设备通过所述光通信模块以及所述移动通信模块，建立所述水下机器人与所述远程控制设备之间的通信连接。通过本实用新型专利技术实施例的技术方案，能够降低水下机器人的控制成本，节约人力物力，扩大水下机器人的控制范围。

An Underwater Control System

The embodiment of the utility model discloses an underwater control system. The system comprises an underwater vehicle, a water surface relay device and a remote control device, in which an optical communication module for optical communication is respectively provided in the underwater vehicle and the water surface relay device, a mobile communication module for mobile communication is respectively provided in the water surface relay device and the remote control device, and a water surface relay device. The communication connection between the underwater vehicle and the remote control device is established by the optical communication module and the mobile communication module. The technical scheme of the embodiment of the utility model can reduce the control cost of the underwater vehicle, save manpower and material resources, and expand the control range of the underwater vehicle.

【技术实现步骤摘要】
一种水下控制系统
本技术实施例涉及水下控制
，尤其涉及一种水下控制系统。
技术介绍
海洋资源的丰富多彩促使人们对海洋的探索日益频繁，水下机器人作为一种重要的探索工具得到了广泛的应用。现有技术中，主要采用线缆控制的方式对水下机器人进行操控，这种方式下人需要在水面船只上才能控制水下机器人，由于海上工作环境差，导致出海成本高，浪费人力物力，另外，由于线缆长度有限，还会导致对水下机器人的控制范围受限。
技术实现思路
本技术实施例提供一种水下控制系统，以实现降低水下机器人的控制成本，节约人力物力，扩大水下机器人的控制范围。第一方面，本技术实施例提供了一种水下控制系统，包括：水下机器人、水面中继设备和远程控制设备，其中：在所述水下机器人以及所述水面中继设备中分别设置有用于进行光通信的光通信模块，在所述水面中继设备以及所述远程控制设备中分别设置有用于进行移动通信的移动通信模块；所述水面中继设备通过所述光通信模块以及所述移动通信模块，建立所述水下机器人与所述远程控制设备之间的通信连接。进一步的，在所述水面中继设备中还设置有第一定位发射模块、第一控制器以及用于承载所述光通信模块的第一旋转云台，在所述水下机器人中还设置有与所述第一定位发射模块匹配的第一定位应答模块；所述第一控制器分别与所述第一定位发射模块以及所述第一旋转云台相连；所述第一定位发射模块，用于向周围环境中发送声学信号，并根据所述第一定位应答模块反馈的应答信号，确定所述水面中继设备与所述水下机器人之间的相对方向，并将所述相对方向发送至所述第一控制器；所述第一控制器，用于根据所述相对方向，确定所述第一旋转云台的旋转位置，并生成与所述旋转位置匹配的旋转控制信号发送至所述第一旋转云台，以使所述水面中继设备的光通信模块指向所述水下机器人的光通信模块。进一步的，在所述水面中继设备中还设置有动力装置，所述第一控制器与所述动力装置相连；所述第一定位发射模块，具体用于向周围环境中发送声学信号，并根据所述第一定位应答模块反馈的应答信号，确定所述水面中继设备与所述水下机器人之间的相对方向和相对距离，并将所述相对方向和所述相对距离发送至所述第一控制器；所述第一控制器，还用于根据所述相对方向和所述相对距离，确定所述水面中继设备在水面中的移动参数，并生成与所述移动参数匹配的移动控制信号，将所述移动控制信号发送至所述动力装置，以使所述水面中继设备朝向所述水下机器人的正上方移动；所述移动参数包括：移动方向以及移动距离。进一步的，在所述水下机器人中还设置有第二定位发射模块、第二控制器以及用于承载所述光通信模块的第二旋转云台，在所述水面中继设备中还设置有与所述第二定位发射模块匹配的第二定位应答模块；所述第二控制器分别与所述第二定位发射模块以及所述第二旋转云台相连；所述第二定位发射模块，用于向周围环境中发送声学信号，并根据所述第二定位应答模块反馈的应答信号，确定所述水面中继设备与所述水下机器人之间的相对方向，并将所述相对方向发送至所述第二控制器；所述第二控制器，用于根据所述相对方向，确定所述第二旋转云台的旋转位置，并生成与所述旋转位置匹配的旋转控制信号发送至所述第二旋转云台，以使所述水下机器人的光通信模块指向所述水面中继设备的光通信模块。进一步的，在所述水面中继设备中还设置有第三定位发射模块、第三控制器以及动力装置，在所述水下机器人中还设置有与所述第三定位发射模块匹配的第三定位应答模块；所述第三控制器分别与所述第三定位发射模块以及所述动力装置相连；所述第三定位发射模块，用于向周围环境中发送声学信号，并根据所述第三定位应答模块反馈的应答信号，确定所述水面中继设备与所述水下机器人之间的相对方向和相对距离，并将所述相对方向和所述相对距离发送至所述第三控制器；所述第三控制器，用于根据所述相对方向和所述相对距离，确定所述水面中继设备在水面中的移动参数，并生成与所述移动参数匹配的移动控制信号发送至所述动力装置，以使所述水面中继设备朝向所述水下机器人的正上方移动；所述移动参数包括：移动方向以及移动距离。进一步的，所述水面中继设备中还设置有卫星定位模块，用于获取所述水面中继设备和/或所述水下机器人的位置信息。进一步的，所述远程控制设备中还设置有显示模块，用于显示所述水下机器人发送的探测信息，和/或显示所述水面中继设备发送的所述位置信息。进一步的，所述移动通信模块具体包括：4G系统芯片、移动信号收发链路以及天线；所述4G系统芯片与所述移动信号收发链路相连；所述移动信号收发链路与所述天线相连；所述光通信模块具体包括：光控制单元、光信号收发链路、光发射器和光接收器；所述光控制单元与所述光信号收发链路相连；所述光信号收发链路分别与光发射器和光接收器相连；所述4G系统芯片通过数据通信接口与所述光控制单元相连，用于将接收的移动信号转换为光信号，和/或将接收的光信号转换为移动信号。本技术实施例通过在水下机器人以及水面中继设备中分别设置用于进行光通信的光通信模块，并在水面中继设备以及远程控制设备中分别设置用于进行移动通信的移动通信模块，使得水面中继设备能够通过光通信模块以及移动通信模块，建立水下机器人与远程控制设备之间的通信连接，利用了水面中继设备可以进行信号转换的优点，解决了现有技术中由于采用线缆控制的方式，而导致的成本高、浪费人力物力、控制范围受限等问题，实现了降低水下机器人的控制成本、节约人力物力、扩大水下机器人的控制范围的效果。附图说明图1a是本技术实施例一提供的一种水下控制系统的结构示意图；图1b是本技术实施例一适用的一种优选通信模块的结构示意图；图2a是本技术实施例二提供的一种水下控制系统的结构示意图；图2b是本技术实施例二适用的一种水下控制系统的结构示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本技术，而非对本技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本技术相关的部分而非全部结构。实施例一图1a为本技术实施例一提供的一种水下控制系统的结构示意图。本实施例可适用于对水下机器人进行远程操控的情况，本实施例提供的水下控制系统包括：水下机器人1、水面中继设备2和远程控制设备3。其中，在水下机器人1以及水面中继设备2中分别设置有用于进行光通信的光通信模块4，在水面中继设备2以及远程控制设备3中分别设置有用于进行移动通信的移动通信模块5；水面中继设备2通过光通信模块4以及移动通信模块5，建立水下机器人1与远程控制设备3之间的通信连接。示例性的，水下机器人1可以是水下无人探测器、水下无人船等具有潜水功能的设备；远程控制设备3可以是设置在岸上的计算机设备，用于监控水下机器人1；水面中继设备2可以为漂浮于水面的设备，用于为水下机器人1和远程控制设备3提供通信中继功能。其中，一个水面中继设备对应于一个水下机器人，而一个远程控制设备可对应于一个水面中继设备，也可对应于多个水面中继设备，也即远程控制设备可以只控制一个水下机器人，也可同时监控多个水下机器人，在此不作限定。本实施例中是以一个远程控制设备监控一个水下机器人为例。具体的，光通信模块4之间采用无线光通信的方式进行数据传输本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水下控制系统，其特征在于，包括：水下机器人、水面中继设备和远程控制设备，其中：在所述水下机器人以及所述水面中继设备中分别设置有用于进行光通信的光通信模块，在所述水面中继设备以及所述远程控制设备中分别设置有用于进行移动通信的移动通信模块；所述水面中继设备通过所述光通信模块以及所述移动通信模块，建立所述水下机器人与所述远程控制设备之间的通信连接。

【技术特征摘要】
2018.04.26 CN 20182060859331.一种水下控制系统，其特征在于，包括：水下机器人、水面中继设备和远程控制设备，其中：在所述水下机器人以及所述水面中继设备中分别设置有用于进行光通信的光通信模块，在所述水面中继设备以及所述远程控制设备中分别设置有用于进行移动通信的移动通信模块；所述水面中继设备通过所述光通信模块以及所述移动通信模块，建立所述水下机器人与所述远程控制设备之间的通信连接。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，在所述水面中继设备中还设置有第一定位发射模块、第一控制器以及用于承载所述光通信模块的第一旋转云台，在所述水下机器人中还设置有与所述第一定位发射模块匹配的第一定位应答模块；所述第一控制器分别与所述第一定位发射模块以及所述第一旋转云台相连；所述第一定位发射模块，用于向周围环境中发送声学信号，并根据所述第一定位应答模块反馈的应答信号，确定所述水面中继设备与所述水下机器人之间的相对方向，并将所述相对方向发送至所述第一控制器；所述第一控制器，用于根据所述相对方向，确定所述第一旋转云台的旋转位置，并生成与所述旋转位置匹配的旋转控制信号发送至所述第一旋转云台，以使所述水面中继设备的光通信模块指向所述水下机器人的光通信模块。3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，在所述水面中继设备中还设置有动力装置，所述第一控制器与所述动力装置相连；所述第一定位发射模块，具体用于向周围环境中发送声学信号，并根据所述第一定位应答模块反馈的应答信号，确定所述水面中继设备与所述水下机器人之间的相对方向和相对距离，并将所述相对方向和所述相对距离发送至所述第一控制器；所述第一控制器，还用于根据所述相对方向和所述相对距离，确定所述水面中继设备在水面中的移动参数，并生成与所述移动参数匹配的移动控制信号，将所述移动控制信号发送至所述动力装置，以使所述水面中继设备朝向所述水下机器人的正上方移动；所述移动参数包括：移动方向以及移动距离。4.根据权利要求1-3任一项所述的系统，其特征在于，在所述水下机器人中还设置有第二定位发射模块、第二控制器以及用于承载所述光通信模块的第二旋转云台，在所述水面中继设备中还设置有与所述第二定位发射模块匹配的第二定位应...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄军，
申请(专利权)人：深圳鳍源科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44