无人船控制系统技术方案

本发明专利技术提供一种无人船控制系统，包括无人船、地面控制站；所述的无人船包括处理器、驱动模块、执行机构、GPS、姿态传感器、航速传感器、距离检测雷达、通信模块、电压检测模块、摄像机；所述地面控制器包括控制器通讯模块、控制模块和控制器电源模块，所述控制器通讯模块与控制模块相连，所述控制器电源模块分别与控制器通讯模块和控制模块相连，所述控制器通讯模块与无人船通讯模块通信连接。本发明专利技术系统高度集成、可扩展强、运行处理能力优越；本发明专利技术采集范围大，可以采集整个水面的信息，便于及时处理；传输速度快；采用无人船技术，可24小时不间断采集；可预先设定路线，不受环境影响。

Unmanned ship control system

【技术实现步骤摘要】
无人船控制系统
本专利技术属于无人船
，具体涉及一种无人船控制系统。
技术介绍
随着社会技术的发展，无人驾驶技术引起社会的关注，特别是随着无人机技术应用与发展，无人驾驶船舶平台(简称无人船)也顺势出现与发展起来，为成功实施诸如海事救援、海上测量、危险品监测等特殊任务提供了承载平台，具有极大的应用前景.无人船是一个复杂的系统，它集成了船舶设计、智能控制、人工智能、信息处理、检测与转换等专业技术，其研究内容涉及多个方面：自动驾驶、自主避障、规划与导航、模式识别等等。由于要求无人船在各种不同的海洋环境下能够安全航行，特别是在超视距、遥控不能发挥作用的情况下，必须能够自主进行环境探测、目标识别、自主避障、自主路径规划以及自动完成使命。因此，智能是无人船的最基本特征，也是最大的难点。精确的位置信息是无人船高智能的技术组成的主要部分，它是无人船自动控制，自动路径规划，自主避障重要组成部分。目前现有无人船控制系统处理能力差，扩展能力不足。无人驾驶的控制系统多采用微机控制，要求设计人员要对整个设计系统非常了解并且具有一定的专业设计水平才能完成设计，对设计人员的要求较高，而且开发周期长，一旦有变化修改比较麻烦。
技术实现思路
针对上述现有技术的不足，本专利技术提供一种无人船控制系统，相对于现有技术处理能力强，扩展能力强。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种无人船控制系统，包括无人船、地面控制站；所述的无人船包括处理器、驱动模块、执行机构、GPS、姿态传感器、航速传感器、距离检测雷达、通信模块、电压检测模块、摄像机；所述地面控制器包括控制器通讯模块、控制模块和控制器电源模块，所述控制器通讯模块与控制模块相连，所述控制器电源模块分别与控制器通讯模块和控制模块相连，所述控制器通讯模块与无人船通讯模块通信连接。进一步的，所述无人船的通信模块为4G收发模块和4G视频传输模块，4G收发模块用于接收地面控制器的控制命令以及发送无人船的状态信息到地面控制器；无人船的处理器按照接收到的控制命令控制驱动模块驱动执行机构运作，完成指定操作；GPS用于采集无人船当前的经纬度信息；通过姿态传感器获得无人船当前的航向；通过航速传感器获得当前航速；电压检测模块用于实时测量无人船的剩余电量；在无人船的前、后、左、右4个方位设置距离检测雷达，用于获得这4个方位的障碍物距离信息；同时，在无人船上设有摄像机，用于拍摄周围环境，通过4G视频传输模块将摄像机拍摄到的视频、图片传输到地面控制器。进一步的，所述执行机构包括舵机、直流电机。进一步的，所述无人船上还设有供电模块，所述供电模块采用24V蓄电池作为主电源，太阳能电池板作为辅助电源，为处理器、驱动模块、执行机构、GPS、姿态传感器、航速传感器、距离检测雷达、通信模块、电压检测模块、摄像机供电。进一步的，所述处理器为PLC控制系统。有益效果：本专利技术系统高度集成、可扩展强、运行处理能力优越；本专利技术采集范围大，可以采集整个水面的信息，便于及时处理；传输速度快；采用无人船技术，可24小时不间断采集；可预先设定路线，不受环境影响。附图说明图1为本专利技术的结构示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步的说明。如图1所示，本专利技术包括无人船、地面控制站；所述的无人船包括处理器、驱动模块、执行机构、GPS、姿态传感器、航速传感器、距离检测雷达、通信模块、电压检测模块、摄像机。进一步的，所述无人船的通信模块为4G收发模块和4G视频传输模块，4G收发模块用于接收地面控制器的控制命令以及发送无人船的状态信息到地面控制器；无人船的处理器按照接收到的控制命令控制驱动模块驱动执行机构运作，完成指定操作；GPS用于采集无人船当前的经纬度信息；通过姿态传感器获得无人船当前的航向；通过航速传感器获得当前航速；电压检测模块用于实时测量无人船的剩余电量；在无人船的前、后、左、右4个方位设置距离检测雷达，用于获得这4个方位的障碍物距离信息；同时，在无人船上设有摄像机，用于拍摄周围环境，通过4G视频传输模块将摄像机拍摄到的视频、图片传输到地面控制器。进一步的，所述执行机构包括舵机、直流电机。进一步的，所述无人船上还设有供电模块，所述供电模块采用24V蓄电池作为主电源，太阳能电池板作为辅助电源，为处理器、驱动模块、执行机构、GPS、姿态传感器、航速传感器、距离检测雷达、通信模块、电压检测模块、摄像机供电。进一步的，所述处理器为PLC控制系统。无人船向地面控制器发送其所在的位置信息、水质指标及图像信息，并能够接受地面控制器发送的运动控制命令，根据命令控制电机和舵机，以此来控制无人船的运动方向和转动方向，实现上位监控主站的控制要求。地面控制器在监控计算机上实现，监控计算机具备IP地址，可接入Internet网络，实现与无人船的4G无线通信。地面控制器可以显示通过4G接收到的监测信息，包括无人船的GPS坐标、移动方向和水质采样信息。以上所述的具体实施方式，对本专利技术的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本专利技术的具体实施方式而已，并不用于限制本专利技术，凡在本专利技术的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。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，包括无人船、地面控制站；所述的无人船包括处理器、驱动模块、执行机构、GPS、姿态传感器、航速传感器、距离检测雷达、通信模块、电压检测模块、摄像机；所述地面控制器包括控制器通讯模块、控制模块和控制器电源模块，所述控制器通讯模块与控制模块相连，所述控制器电源模块分别与控制器通讯模块和控制模块相连，所述控制器通讯模块与无人船通讯模块通信连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种无人船控制系统，其特征在于，包括无人船、地面控制站；所述的无人船包括处理器、驱动模块、执行机构、GPS、姿态传感器、航速传感器、距离检测雷达、通信模块、电压检测模块、摄像机；所述地面控制器包括控制器通讯模块、控制模块和控制器电源模块，所述控制器通讯模块与控制模块相连，所述控制器电源模块分别与控制器通讯模块和控制模块相连，所述控制器通讯模块与无人船通讯模块通信连接。


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，所述无人船的通信模块为4G收发模块和4G视频传输模块，4G收发模块用于接收地面控制器的控制命令以及发送无人船的状态信息到地面控制器；无人船的处理器按照接收到的控制命令控制驱动模块驱动执行机构运作，完成指定操作；GPS用于采集无人船当前的经纬度信息；通过姿态传感器获得无人船当前的航向；通过航速传感器获...

【专利技术属性】
技术研发人员：许晖，何浩然，
申请(专利权)人：南京癸酸科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32