一种用于水下机器人的磁循缆导航系统和水下机器人技术方案

本申请公开了一种用于水下机器人的磁循缆导航系统和水下机器人。磁循缆导航系统包括：多个磁场传感器，每个磁场传感器均包括多轴感应线圈、信号放大调理电路、模数转换器、数字信号处理器和第一通信模块，多轴感应线圈用于感应三维空间磁场，磁场在不同方向上的分量分别经信号放大调理电路进行信号放大和滤波调理，再经模数转换器，由模拟信号转换为数字信号，数字信号处理器利用数字信号以计算磁场在不同方向上的方向向量和强度值，第一通信模块分别输出方向向量和强度值。相比传统的方案，由于采用高频的交变电流，降低了对磁场传感器的要求。相比基于其他导航系统，具有低成本、易维护、受环境影响小、长距离导航、实时性高、精度高的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种用于水下机器人的磁循缆导航系统和水下机器人
本专利技术主要涉水下机器人领域，尤其涉及一种沿固定路线行进的水下机器人。
技术介绍
许多水下作业，如水下设施巡检等，需要定期地沿固定路线进行检查。目前，这些重复性的水下巡检工作多数由潜水员完成。但水下环境复杂，对潜水员的健康与生命安全存在潜在威胁。此外，潜水员每次下潜时间有限，并且需要岸上装备辅助。因此针对复杂的水下作业环境，水下机器人(autonomousunderwatervehicle,AUV)得到越来越多的应用。水下机器人可自主实现水下巡检任务而无需人工参与。已有的水下机器人导航系统主要基于航位推算、声学、或光学传感器。但是，航位推算精度低，并会受到环境水流影响。声学定位目前被广泛应用，但在接近可反射声波的物体时效果不佳，且定位刷新率低。基于光学的水下定位系统，可提供高时间分辨率，但会受水的混浊度以及环境背景照明条件的影响。而且，绝大多数已有的水下制导系统是为将水下机器人导航到三维空间的任意位置而设计，用于固定线路导航性价比低。因此在已有的水下缆线的探测、定位、跟踪方案中，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于水下机器人的磁循缆导航系统，其特征在于，所述水下机器人沿水下铺设的电缆移动，所述电缆在周向产生磁场，所述磁循缆导航系统包括：/n多个磁场传感器，每个所述磁场传感器均包括多轴感应线圈、信号放大调理电路、模数转换器、数字信号处理器和第一通信模块，所述多轴感应线圈用于感应三维空间磁场，所述磁场在不同方向上的分量分别经所述信号放大调理电路进行信号放大和滤波调理，再经所述模数转换器，由模拟信号转换为数字信号，所述数字信号处理器利用所述数字信号以计算磁场在不同方向上的方向向量和强度值，所述第一通信模块分别输出所述方向向量和所述强度值。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于水下机器人的磁循缆导航系统，其特征在于，所述水下机器人沿水下铺设的电缆移动，所述电缆在周向产生磁场，所述磁循缆导航系统包括：
多个磁场传感器，每个所述磁场传感器均包括多轴感应线圈、信号放大调理电路、模数转换器、数字信号处理器和第一通信模块，所述多轴感应线圈用于感应三维空间磁场，所述磁场在不同方向上的分量分别经所述信号放大调理电路进行信号放大和滤波调理，再经所述模数转换器，由模拟信号转换为数字信号，所述数字信号处理器利用所述数字信号以计算磁场在不同方向上的方向向量和强度值，所述第一通信模块分别输出所述方向向量和所述强度值。


2.如权利要求1所述的磁循缆导航系统，其特征在于，所述多个磁场传感器包括分别位于所述水下机器人的中轴线两侧的磁场传感器。


3.如权利要求1所述的磁循缆导航系统，其特征在于，还包括电缆方位计算装置，所述电缆方位计算装置包括：
第二通信模块，用于接收所述方向向量和强度值；和
处理器，根据所述方向向量，计算所述机器人相对...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏建仓，陶秋阳，周超，张永强，张金良，张伟强，商春喜，胡蓉贵，
申请(专利权)人：天津深之蓝海洋设备科技有限公司，
类型：新型
国别省市：天津;12