自适应水下场景应对系统技术方案

本发明专利技术涉及一种自适应水下场景应对系统，所述系统包括：锚体驱动机构，设置在船体上，位于船锚的上方，与所述船锚通过钢性材料连接，用于在剩余的多个礁石目标中存在典型景深浅于预设景深阈值的礁石目标时，对所述船锚执行紧急提起操作以避免船锚卡住礁石无法起锚；所述锚体驱动机构还用于在剩余的多个礁石目标中不存在典型景深浅于预设景深阈值的礁石目标时，对所述船锚执行缓速释放操作。本发明专利技术的自适应水下场景应对系统应用广泛、运行稳定。由于能够根据船锚下方的水下场景中的礁石存在状态，确定是否对船锚执行缓速释放操作或者紧急提起操作，从而提升了船舶管理的智能化水平。平。

【技术实现步骤摘要】
自适应水下场景应对系统


[0001]本专利技术涉及自适应控制领域，尤其涉及一种自适应水下场景应对系统。

技术介绍

[0002]自适应控制和常规的反馈控制和最优控制一样，也是一种基于数学模型的控制方法，所不同的只是自适应控制所依据的关于模型和扰动的先验知识比较少，需要在系统的运行过程中去不断提取有关模型的信息，使模型逐步完善。具体地说，可以依据对象的输入输出数据，不断地辨识模型参数，这个过程称为系统的在线辨识。
[0003]随着生产过程的不断进行，通过在线辨识，模型会变得越来越准确，越来越接近于实际。既然模型在不断的改进，显然，基于这种模型综合出来的控制作用也将随之不断的改进。在这个意义下，控制系统具有一定的适应能力。比如说，当系统在设计阶段，由于对象特性的初始信息比较缺乏，系统在刚开始投入运行时可能性能不理想，但是只要经过一段时间的运行，通过在线辨识和控制以后，控制系统逐渐适应，最终将自身调整到一个满意的工作状态。再比如某些控制对象，其特性可能在运行过程中要发生较大的变化，但通过在线辨识和改变控制器参数，系统也能逐渐适应。
[0004]现有技术中，在船锚下方存在近距离的较大礁石目标时，需要对船锚执行紧急提起操作以避免船锚卡住礁石无法起锚，否则，可以维持船锚的缓慢下降，以实现船锚对船舶的固定操作。然而，现有技术中并不存在船锚下方水下场景的礁石检测机制，自然无法实现相应的控制操作。

技术实现思路

[0005]为了解决现有技术中的技术问题，本专利技术提供了一种自适应水下场景应对系统，能够根据船锚下方的水下场景中的礁石存在状态，确定是否对船锚执行缓速释放操作或者紧急提起操作，从而提升了船舶管理的智能化水平。
[0006]为此，本专利技术至少需要具备以下几处关键的专利技术点：
[0007]（1）对船锚下方是否存在近距离的较大礁石目标进行实时监测，以在发现存在近距离的较大礁石目标时，对船锚执行紧急提起操作以避免船锚卡住礁石无法起锚；
[0008]（2）引入包括直流电机、方向调节单元和速度控制单元的锚体驱动机构以根据水下环境对船锚执行缓速释放操作或者紧急提起操作。
[0009]根据本专利技术的一方面，提供了一种自适应水下场景应对系统，所述系统包括：
[0010]水压测量机构，设置在船锚的外壳上，用于在检测到所述船锚当前承受的水压大于等于预设压力阈值时，发出第一驱动命令。
[0011]更具体地，在所述自适应水下场景应对系统中：
[0012]所述水压测量机构还用于在检测到所述船锚当前承受的水压小于所述预设压力阈值时，发出第二驱动命令。
[0013]更具体地，在所述自适应水下场景应对系统中，所述系统还包括：
[0014]水密式摄像头，封装在船锚的底部，与所述水压测量机构电性连接，用于在接收到所述第一驱动命令时，从休眠模式进入运行模式，以启动对船锚下方的水下环境的视觉数据采集，并获得即时水景图像；
[0015]第一去噪机构，封装在所述船锚的外壳内，与所述水密式摄像头连接，用于对接收到的即时水景图像执行引导滤波处理，以获得第一去噪图像；
[0016]第二去噪机构，设置在所述第一去噪机构的附近，与所述第一去噪机构连接，用于对接收到的所述第一去噪图像执行方向滤波处理，以获得第二去噪图像；
[0017]信号增强设备，封装在所述船锚的外壳内，与所述第二去噪机构连接，用于对接收到的第二去噪图像执行图像SVD增强处理，以获得当前增强图像；
[0018]礁石鉴定机构，与所述信号增强设备连接，用于基于礁石颜色成像特征从所述当前增强图像中识别出各个礁石目标，并从所述各个礁石目标中去除占据面积小于预设面积阈值的礁石目标，以获得剩余多个礁石目标；
[0019]现场判断设备，与所述礁石鉴定机构连接，用于对剩余的每一个礁石目标执行以下动作：检测所述礁石目标中各个像素点的各个景深，对各个景深分别对应的各个数值进行去冗余处理，以获得多个互不相同的数值，将所述多个互不相同的数值中出现频率最高的数值作为所述礁石目标的典型景深输出；
[0020]锚体驱动机构，设置在船体上，位于所述船锚的上方，与所述船锚通过钢性材料连接，与所述现场判断设备电性连接，用于在剩余的多个礁石目标中存在典型景深浅于预设景深阈值的礁石目标时，对所述船锚执行紧急提起操作以避免船锚卡住礁石无法起锚；
[0021]其中，所述锚体驱动机构还用于在剩余的多个礁石目标中不存在典型景深浅于预设景深阈值的礁石目标时，对所述船锚执行缓速释放操作；
[0022]其中，所述锚体驱动机构包括直流电机、方向调节单元和速度控制单元，所述速度控制单元与所述直流电机连接；
[0023]其中，所述锚体驱动机构执行紧急提起操作的速度的数值是执行缓速释放操作的速度的数值的三倍以上。
[0024]本专利技术的自适应水下场景应对系统应用广泛、运行稳定。由于能够根据船锚下方的水下场景中的礁石存在状态，确定是否对船锚执行缓速释放操作或者紧急提起操作，从而提升了船舶管理的智能化水平。
具体实施方式
[0025]下面将对本专利技术的自适应水下场景应对系统的实施方案进行详细说明。
[0026]船舶（boats and ships），各种船只的总称。船舶是能航行或停泊于水域进行运输或作业的交通工具，按不同的使用要求而具有不同的技术性能、装备和结构型式。船舶是一种主要在地理水中运行的人造交通工具。另外，民用船一般称为船，军用船称为舰，小型船称为艇或舟，其总称为舰船或船艇。内部主要包括容纳空间、支撑结构和排水结构，具有利用外在或自带能源的推进系统。外型一般是利于克服流体阻力的流线性包络，材料随着科技进步不断更新，早期为木、竹、麻等自然材料，近代多是钢材以及铝、玻璃纤维、亚克力和各种复合材料。
[0027]船舶是由许多部分构成的，按各部分的作用和用途，可综合归纳为船体、船舶动力
装置、船舶电气等三大部分。船体是船舶的基本部分，可分为主体部分和上层建筑部分。主体部分一般指上甲板以下的部分，它是由船壳(船底及船侧)和上甲板围成的具有特定形状的空心体，是保证船舶具有所需浮力、航海性能和船体强度的关键部分。船体一般用于布置动力装置、装载货物、储存燃油和淡水，以及布置其他各种舱室。
[0028]现有技术中，在船锚下方存在近距离的较大礁石目标时，需要对船锚执行紧急提起操作以避免船锚卡住礁石无法起锚，否则，可以维持船锚的缓慢下降，以实现船锚对船舶的固定操作。然而，现有技术中并不存在船锚下方水下场景的礁石检测机制，自然无法实现相应的控制操作。
[0029]为了克服上述不足，本专利技术搭建了一种自适应水下场景应对系统，能够有效解决相应的技术问题。
[0030]根据本专利技术实施方案示出的自适应水下场景应对系统包括：
[0031]水压测量机构，设置在船锚的外壳上，用于在检测到所述船锚当前承受的水压大于等于预设压力阈值时，发出第一驱动命令。
[0032]接着，继续对本专利技术的自适应水下场景应对本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自适应水下场景应对系统，其特征在于，包括：水压测量机构，设置在船锚的外壳上，用于在检测到所述船锚当前承受的水压大于等于预设压力阈值时，发出第一驱动命令。2.如权利要求1所述的自适应水下场景应对系统，其特征在于：所述水压测量机构还用于在检测到所述船锚当前承受的水压小于所述预设压力阈值时，发出第二驱动命令。3.如权利要求2所述的自适应水下场景应对系统，其特征在于，所述系统还包括：水密式摄像头，封装在船锚的底部，与所述水压测量机构电性连接，用于在接收到所述第一驱动命令时，从休眠模式进入运行模式，以启动对船锚下方的水下环境的视觉数据采集，并获得即时水景图像；第一去噪机构，封装在所述船锚的外壳内，与所述水密式摄像头连接，用于对接收到的即时水景图像执行引导滤波处理，以获得第一去噪图像；第二去噪机构，设置在所述第一去噪机构的附近，与所述第一去噪机构连接，用于对接收到的所述第一去噪图像执行方向滤波处理，以获得第二去噪图像；信号增强设备，封装在所述船锚的外壳内，与所述第二去噪机构连接，用于对接收到的第二去噪图像执行图像SVD增强处理，以获得当前增强图像；礁石鉴定机构，与所述信号增强设备连接，用于基于礁石颜色成像特征从所述当前增强图像中识别出各个礁石目标，并从所述各个礁石目标中去除占据面积小于预设面积阈值的礁石目标，以获得剩余多个礁石目标；现场判断设备，与所述礁石鉴定机构连接，用于对剩余的每一个礁石目标执行以下动作：检测所述礁石目标中各个像素点的各个景深，对各个景深分别对应的各个数值进行去冗余处理，以获得多个互不相同的数值，将所述多个互不相同的数值中出现频率最高的数值作为所述礁石目标的典型景深输出；锚体驱动机构，设置在船体上，位于所述船锚的上方，与所述船锚通过钢性材料连接，与所述现场判断设备电性连接，用于在剩余的多个礁石目标中存在典型景深浅于预...

【专利技术属性】
技术研发人员：余刚，
申请(专利权)人：泰州程顺制冷设备有限公司，
类型：发明
国别省市：