一种无人艇工作模式远程切换方法和切换进程建立方法技术

本发明专利技术提供了一种无人艇工作模式远程切换方法和切换进程建立方法，解决现有无人艇无法实现工作模式远程切换，进而无法改变各设备控制权的技术问题。方法包括：建立远程操控端与艇端的无线通信链路；建立各模式切换到位时机电设备控制权状态的监测系统；确定工作模式切换方向；建立模式切换到位时机电设备的控制权预判断；建立所述模式切换到位时软件的兼容性预判断；根据判断故障进行模式切换报警。通过预判断过程形成无人艇工作模式切换的标准过程。将工作模式切换过程中的故障排除、设备配合和数据兼容的处理过程分离出来形成标准的操作流程，提高无人艇操控的工作效率和可靠性。

A method of remote switching of working mode and establishment of switching process for unmanned boat

【技术实现步骤摘要】
一种无人艇工作模式远程切换方法和切换进程建立方法
本专利技术涉及船艇驾控
，具体涉及一种无人艇工作模式远程切换方法和切换进程建立方法。
技术介绍
在民用领域，随着人口的不断增长以及世界经济的快速发展，人类探索海洋足迹的不断扩展，对未知海洋领域的探索不断加深，而我国沿海地区岛礁遍布，水域复杂，急需无人艇这一工作平台执行危险而又繁重的工作任务。传统的无人艇只有远程遥控或兼容远程遥控和自主巡航两种工作模式，随着应用场景以及多功能的使用要求，无人艇还需具备有人驾控工作模式，即需兼容有人驾控，远程遥控和自动巡航三种工作模式。因此，无人艇各设备的控制权需根据工作模式的远程切换而进行改变，特别是发动机和艉机的控制权。
技术实现思路
鉴于上述问题，本专利技术实施例提供一种无人艇工作模式远程切换方法和切换进程建立方法，解决现有无人艇无法实现工作模式远程切换，进而无法改变各设备控制权的技术问题。本专利技术实施例的无人艇工作模式远程切换方法，包括：建立远程操控端与艇端的无线通信链路；建立各模式切换到位时机电设备控制权状态的监测系统；确定工作模式切换方向；建立模式切换到位时机电设备的控制权预判断；建立所述模式切换到位时软件的兼容性预判断；根据故障判断进行模式切换报警。本专利技术一实施例中，所述监测系统主要采用状态监测传感器对机电设备的控制权进行监测。本专利技术一实施例中，所述工作模式包括有人驾控，远程遥控和自动巡航。本专利技术一实施例中，所述控制权预判断通过艇上的监测系统可以获得工作模式切换后，各设备控制权状态可靠保持的基本判断。本专利技术一实施例中，所述模式切换到位时形成工作模式工况的各机电设备需要处于可控状态。本专利技术一实施例中，所述兼容性预判断通过艇上软件环境的完整性检测可以获得数据链路建立过程中链路可用性的基本判断。本专利技术一实施例中，所述完整性检测包括模块配置完整性、参数配置完整性和软件运行环境配置完整性的测试和检查。本专利技术一实施例中，所述切换报警通过通信链路错误、控制权预判断错误、兼容性预判断错误形成切换报警。本专利技术一实施例中，形成以下硬件结构：机电设备，用于接收控制信号并能执行控制指令的设备、如发动机和艉机；艇端切换执行处理器，用于根据远程切换指令执行上述实施例的无人艇工作模式远程切换并下发切换控制指令给机电设备；无线通信网络，用于建立艇端和远端的数据通信链路；远程操作设备，用于工作模式远程切换操控。本专利技术实施例的无人艇工作模式远程切换进程建立方法，包括：1)明确机电设备的控制权切换硬件控制接口；2)明确机电设备控制权切换的软件协议及方法；3)根据工作模式切换要求，进行各设备控制权切换的电气连接设计；4)无线通信设备、艇端切换执行处理器以及远程操控设备选型；5)编译环境和编译语言的选择以及数据处理协议的编写；6)进行软件编程，进行系统联调联试。本专利技术实施例的无人艇工作模式远程切换方法和切换进程建立方法通过预判断过程形成无人艇工作模式切换的标准过程。将工作模式切换过程中的故障排除、设备配合和数据兼容的处理过程分离出来形成标准的操作流程，提高无人艇操控的工作效率和可靠性。附图说明图1所示为本专利技术一实施例无人艇工作模式远程切换方法的流程示意图。图2所示为本专利技术一实施例执行无人艇工作模式远程切换方法的架构示意图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚、明白，以下结合附图及具体实施方式对本专利技术作进一步说明。显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术一实施例无人艇工作模式远程切换方法如图1所示。在图1中，切换方法包括：步骤100：建立远程操控端与艇端的无线通信链路。通过无线通信设备建立远程操控端与艇端的无线通信链路，实现远程控制信号和艇上反馈信号的实时交互传输。步骤110：建立各模式切换到位时机电设备控制权状态的监测系统.机电设备在不同工作模式时，其对应的控制权也不同。通过监测系统主要采用状态监测传感器可以实现对机电设备控制权的监测。步骤120：确定工作模式切换方向。工作模式包括有人驾控，远程遥控和自动巡航三种工作模式。有人驾控模式属于人在状态，人员通过艇上驾控系统和工况反馈系统直接操作艇上机电设备；远程遥控模式通过异地人员利用远程控制信号和艇上反馈信号的实时交互传输操作艇上机电设备；自动巡航模式根据预设航迹规划和应急处置模块形成艇上机电设备的控制数据控制船艇自主航行，根据艇上反馈信号修正控制数据以适应自主航行中的偏航和应急状态。三个工作模式间可以自由切换，其中远程切换主要是指有人驾控模式向其他模式切换，或者远程遥控模式与自动巡航模式互相切换。步骤130：建立模式切换到位时机电设备的控制权预判断。模式切换到位时形成工作模式工况的各机电设备需要处于可控状态。通过艇上的监测系统可以获得工作模式切换后，各设备控制权状态可靠保持的基本判断。步骤140：建立模式切换到位时软件的兼容性预判断。模式切换到位时形成工作模式控制数据和状态反馈数据的交互过程需要对应数据链路的畅通。通过艇上软件环境的完整性检测可以获得数据链路建立过程中链路可用性的基本判断。完整性检测包括但不限于模块配置完整性、参数配置完整性和软件运行环境配置完整性的测试和检查。步骤150：根据故障判断进行模式切换报警。通过通信链路错误、控制权预判断错误、兼容性预判断错误形成切换报警。本专利技术实施例的无人艇工作模式远程切换方法通过预判断过程形成无人艇工作模式切换的标准过程。将工作模式远程切换过程中的故障排除、设备配合和数据兼容的处理过程分离出来形成标准的操作流程，提高无人艇操控的工作效率和可靠性。本专利技术一实施例无人艇工作模式远程切换方法的硬件架构如图2所示。在图2中，包括：机电设备，用于接收控制信号并能执行控制指令的设备、如发动机和艉机；艇端切换执行处理器，用于根据远程切换指令执行上述实施例的无人艇工作模式切换并下发切换控制指令给机电设备；无线通信网络，用于建立艇端和远端的数据通信链路；远程操作设备，用于工作模式远程切换操控。艇端切换执行处理器可以采用DSP(DigitalSignalProcessing)数字信号处理器、FPGA(Field-ProgrammableGateArray)现场可编程门阵列、MCU(MicrocontrollerUnit)系统板、SoC(systemonachip)系统板或包括I/O的PLC(ProgrammableLogicController)最小系统。本专利技术一实施例的无人艇工作模式远程切换进程建本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无人艇工作模式远程切换方法，其特征在于，包括：/n建立远程操控端与艇端的无线通信链路；/n建立各模式切换到位时机电设备控制权状态的监测系统；/n确定工作模式切换方向；/n建立模式切换到位时机电设备的控制权预判断；/n建立所述模式切换到位时软件的兼容性预判断；/n根据故障判断进行模式切换报警。/n

【技术特征摘要】
1.一种无人艇工作模式远程切换方法，其特征在于，包括：
建立远程操控端与艇端的无线通信链路；
建立各模式切换到位时机电设备控制权状态的监测系统；
确定工作模式切换方向；
建立模式切换到位时机电设备的控制权预判断；
建立所述模式切换到位时软件的兼容性预判断；
根据故障判断进行模式切换报警。


2.如权利要求1所述的无人艇工作模式远程切换方法，其特征在于，所述工作模式包括有人驾控，远程遥控和自动巡航。


3.如权利要求1所述的无人艇工作模式远程切换方法，其特征在于，所述控制权预判断通过艇上的监测系统可以获得工作模式切换后，各设备控制权状态可靠保持的基本判断。


4.如权利要求1所述的无人艇工作模式远程切换方法，其特征在于，所述兼容性预判断通过艇上软件环境的完整性检测可以获得数据链路建立过程中链路可用性的基本判断。


5.如权利要求4所述的无人艇工作模式远程切换方法，其特征在于，所述完整性检测包括模块配置完整性、参数配置完整性和软件运行环境配置完整性的校验和测试仿真。


6.如权利要求1所述的无人艇工作模式远程切换方法，其特征在于，所述监测系统主要采用状态监测传感器对机电设备的控制权进行监测。...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖强，郑建新，李海洲，卫瑞，曹向荣，魏东梁，邓志宝，刘希强，
申请(专利权)人：北京航天发射技术研究所，中国运载火箭技术研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11