【技术实现步骤摘要】
一种海底缆线电磁探测系统及自主水下机器人装备
本专利技术属于海洋工程与
，具体为水下航行器装备和海底缆线维护领域，涉及一种海底缆线电磁探测系统及自主水下机器人装备，更具体地，涉及一种用于海底缆线电磁探测的自主水下机器人装备。
技术介绍
海底缆线主要包括海底电缆、海底光缆及海底光电复合缆。海底缆线系统规模巨大，总长度超过120万公里，平均每年故障次数达到250多次，每1000公里海缆的维修率基本在0.2次左右，因此海缆维护需求量巨大。早期的海缆探测作业依赖专业潜水员进行浅水域探测和深水饱和潜水作业，目前部分海缆探测工程案例中仍依赖潜水员进行潜水作业。依赖于潜水员进行海缆探测作业，一方面作业水深有限，另一方面长期潜水作业对潜水员具有较高的生理损伤。随着水下装备技术的发展和水下探测需求的增长，遥控水下机器人技术逐渐成熟，并被广泛应用于水下探测工程实践中。现行的海底缆线探测绝大多数依赖于遥控水下机器人装备，通过脐带缆将探测信息实时上传到工程母船，并由专业技术人员进行上位机的遥控操作和海缆目标识别。依赖于遥控水下机器人的海缆探测...
【技术保护点】
1.一种海底缆线电磁探测系统，用于搭载至机器人上进行海底缆线电磁探测，其特征在于，包括：1号三轴电磁探测传感器、2号三轴电磁探测传感器、水密采集主机、水下组合导航定位单元和磁探测节点控制器；/n1号三轴电磁探测传感器、2号三轴电磁探测传感器对称布置于搭载装备两侧，且均与水密采集主机连接；1号、2号三轴电磁探测传感器的X/Y/Z三轴分别与机器人的坐标系的X/Y/Z三轴平行，且1号、2号三轴电磁探测传感器的X-Y平面与机器人附体坐标系的X-Y平面重合；/n水密采集主机用于接收1号、2号三轴电磁探测传感器采集的原始电磁信号，并输出至磁探测节点控制器；/n水下组合导航定位单元用于提...
【技术特征摘要】
1.一种海底缆线电磁探测系统，用于搭载至机器人上进行海底缆线电磁探测，其特征在于，包括：1号三轴电磁探测传感器、2号三轴电磁探测传感器、水密采集主机、水下组合导航定位单元和磁探测节点控制器；
1号三轴电磁探测传感器、2号三轴电磁探测传感器对称布置于搭载装备两侧，且均与水密采集主机连接；1号、2号三轴电磁探测传感器的X/Y/Z三轴分别与机器人的坐标系的X/Y/Z三轴平行，且1号、2号三轴电磁探测传感器的X-Y平面与机器人附体坐标系的X-Y平面重合；
水密采集主机用于接收1号、2号三轴电磁探测传感器采集的原始电磁信号，并输出至磁探测节点控制器；
水下组合导航定位单元用于提供机器人的实时位置、姿态、速度信息，包括惯性导航模块、多普勒测速仪、高度计、深度计和北斗/GPS定位模块；惯性导航模块的X/Y/Z三轴与机器人的坐标系的X/Y/Z三轴分别对应；多普勒测速仪和高度计与机器人Z轴平行、垂直打底，且高度计安装于1号、2号三轴电磁探测传感器之间的中心点位置；深度计安装于机器人底部；北斗/GPS定位模块设于机器人内部；
水下组合导航定位单元中，机器人的经纬度从惯性导航模块所在位置换算到1号、2号三轴电磁探测传感器之间中心点的经纬度(Nmid，Emid)：
(Nmid，Emid)＝(NAUV+DcosθcosΨ，EAUV+DcosθsinΨ)
其中，D为惯性导航模块作用中心点与1号、2号三轴电磁探测传感器的中心点之间的水平距离，(NAUV，EAUV)为机器人的经纬度，1号、2号三轴电磁探测传感器与机器人的航向、横滚角和俯仰姿态角相同，均分别为Ψ、和θ；
磁探测节点控制器用于根据原始电磁信号解算海底缆线相对于机器人的位置，并结合机器人的实时位置计算出海底缆线的实际空间位置。
2.如权利要求1所述的一种海底缆线电磁探测系统，其特征在于，还包括导航/电磁探测同步控制器，用于同步水密采集主机、惯性导航模块、高度计和深度计的数据输出，保持数据输出的时间一致性，从而保证数据处理及数据保存时所对应的时间戳是同步的。
3.如权利要求1或2所述的一种海底缆线电磁探测系统，其特征在于，磁探测节点控制器还用于采集和接收各传感器或模块的反馈信号...
【专利技术属性】
技术研发人员：向先波，张嘉磊，向巩，张琴，杨少龙，徐国华，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42
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