一种无人艇传感器信息融合设备制造技术

本申请公开了一种无人艇传感器信息融合设备，该无人艇传感器信息融合设备包括：防水箱体的侧壁设置有防水航空插座，防水箱体的内壁设置有安装槽，安装槽上安装有PCB板；PCB板的前端设置有传感器接口，传感器接口通过防水航空插座电连接于外接舰载传感器，PCB板的后端设置有供电电路，供电电路用于向传感器接口供电，PCB板的右侧设置有控制芯片，控制芯片电连接于传感器接口的输出端，其中，供电电路包括依次电连接的电源输入接口、隔离电源电路以及开关电源电路，供电电路还用于向控制芯片供电。通过本申请中的技术方案，将信息融合系统和交换机进行一体化设计，并配置相应的供电电路，减小设备占用空间，有助于实现无人艇的小型化。型化。型化。

【技术实现步骤摘要】
一种无人艇传感器信息融合设备


[0001]本申请涉及无人艇的
，具体而言，涉及一种无人艇传感器信息融合设备。

技术介绍

[0002]随着无人船/艇技术的发展，因其能够极大程度上降低伤亡风险、提升作业效率，无人船/艇已经成为未来船舶行业发展的重要方向，受到各国高度重视。根据无人船/艇设计及作业需求，无人船/艇上需要搭载各种艇载传感器，通过信息融合系统将各个艇载传感器采集到的传感器信号进行信息融合，再由控制系统根据融合后的传感器信号进行无人船/艇自动化控制。
[0003]而现有技术中无人船/艇的信息融合系统多采用X86方案，配合外置交换机，将数量庞大的外接艇载传感器连接到信息融合系统中的X86核心模块中。这样的方案存在以下问题：
[0004]1、设备安装空间占用较大：由于无人船/艇为了实现各种情况下的正常作业，需要搭载各种设备仪器，特别是各类舰载传感器，因此，单独设置一台用于接收传感信号的交换机，占用了无人船/艇的有限设备安装空间，影响了无人船/艇搭载设备仪器的数量，不利于设备安装空间的合理利用。
[0005]2、供电电压不统一，影响普适性：对于单独设置的交换机，一般情况下其供电电压为220V，而无人船/艇上通常是由蓄电池进行供电，供电电压一般为直流24V，因此，还需要配置相应的供电电路，无法直接在无人船/艇上设置或增加舰载传感器。
[0006]3、降低了无人船/艇整体防水性能的可靠性：由于无人船/艇的航行特性，需要对无人船/艇进行防水保护，而设备仪器数量越多，发生设备漏水/进水的可能性越高，进而降低了无人船/艇整体防水性能的可靠性，而且也增加了无人船/艇防水处理的成本。

技术实现思路

[0007]本申请的目的在于：将信息融合系统和交换机进行一体化设计，并配置相应的供电电路，减小设备占用空间，有助于实现无人艇的小型化。
[0008]本申请的技术方案是：提供了一种无人艇传感器信息融合设备，该无人艇传感器信息融合设备包括：无人艇传感器信息融合设备包括：防水箱体，防水航空插座以及PCB板；防水箱体的侧壁设置有防水航空插座，防水箱体的内壁设置有安装槽，安装槽上安装有PCB板；PCB板的前端设置有传感器接口，传感器接口通过防水航空插座电连接于外接舰载传感器，PCB板的后端设置有供电电路，供电电路用于向传感器接口供电，PCB板的右侧设置有控制芯片，控制芯片电连接于传感器接口的输出端，其中，供电电路包括依次电连接的电源输入接口、隔离电源电路以及开关电源电路，供电电路还用于向控制芯片供电。
[0009]上述任一项技术方案中，进一步地，传感器接口为ETH接口，无人艇传感器信息融合设备还包括：辅助接口；辅助接口设置于PCB板的左侧，辅助接口至少包括USB接口和UART接口。
[0010]上述任一项技术方案中，进一步地，开关电源电路至少包括第一开关电源电路和第二开关电源电路，电源输入接口设置于PCB板的后端，电源输入接口用于外接24V电压输入，隔离电源电路的输入端电连接于电源输入接口的输出端，隔离电源电路的输出端分别电连接于第一开关电源电路的输入端和第二开关电源电路的输入端，第一开关电源电路的输出端电连接于传感器接口，以向传感器接口提供1V供电电压，第二开关电源电路的输出端电连接于控制芯片，以向控制芯片提供3.3V供电电压。
[0011]上述任一项技术方案中，进一步地，开关电源电路包括：电压转换芯片U84，配置电阻以及开关电源稳压电路；开关电源稳压电路至少包括续流二极管D26和电感L1，续流二极管D26的正极接地，续流二极管D26的负极与电感L1的一端串联，电感L1的另一端电连接于开关电源电路的输出端，电感L1的一端还电连接于电压转换芯片U84的输出端；电压转换芯片U84的采样引脚VSENSE电连接于串联的两个配置电阻之间，其中，第一配置电阻R423的一端接地，第二配置电阻R419的一端电连接于电感L1与电压转换芯片U84的输出端之间，第二配置电阻R419的两端与电容C305并联，配置电阻用于调节电压转换芯片U84的输出电压。
[0012]上述任一项技术方案中，进一步地，开关电源电路还包括：第一磁珠fB41，电容C306，电容C307和电容C308；第一磁珠fB41串联于电压转换芯片U84的输入端和开关电源电路的输入端之间；电容C308的一端电连接于第一磁珠fB41与开关电源电路的输入端之间，电容C308的另一端接地；电容C306和电容C307并联，电容C306的一端电连接于第一磁珠fB41与电压转换芯片U84的输入端之间，电容C306的另一端接地。
[0013]上述任一项技术方案中，进一步地，开关电源电路还包括：第二磁珠fB40，第一并联电容组和第二并联电容组；第二磁珠fB40串联于电感L1与开关电源电路输出端之间；第一并联电容组由电容C300、电容C301和电容C302并联组成，电容C300的一端电连接于第二磁珠fB40与电感L1之间，电容C300的另一端接地；第二并联电容组由电容C303和电容C304并联组成，电容C303的一端电连接于第二磁珠fB40与开关电源电路输出端之间，电容C303的另一端接地。
[0014]上述任一项技术方案中，进一步地，开关电源电路还包括：第三开关电源电路；第三开关电源电路设置于隔离电源电路与辅助接口之间，第三开关电源电路用于向辅助接口提供5V供电电压。
[0015]本申请的有益效果是：
[0016]本申请中的技术方案，将信息融合系统和交换机进行一体化设计，在PCB板上设置9路ETH接口作为外接舰载传感器的输入端，以采集无人艇航行过程中的传感器信号，向控制芯片提供参数以便实现无人艇的信息融合，并在PCB板上设置集成化的供电电路，利用隔离电源电路将电源输入接口的24V输入电压转换为12V电压，再通过开关电源电路将12V电压转换为ETH接口和控制芯片的供电电压，保证了无人艇传感器信息融合设备的稳定运行，不仅减少了无人艇中设备安装空间的占用，有利于无人艇的小型化，还有助于统一进行防水处理，保证了设备运行过程中的防水安全。
[0017]在本申请的优选实现方式中，在开关电源电路中分别设置开关电源稳压电路、输入滤波电路以及输出滤波电路，进一步保证开关电源电路输出电压的稳定，降低了因无人艇蓄电池电压波动对设备供电的影响。
附图说明
[0018]本申请的上述和/或附加方面的优点在结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
[0019]图1是根据本申请的一个实施例的无人艇传感器信息融合设备的示意框图；
[0020]图2是根据本申请的一个实施例的开关电源电路的示意图。
具体实施方式
[0021]为了能够更清楚地理解本申请的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本申请进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互结合。
[0022]在下面的描述中，阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请，但是，本申请还本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无人艇传感器信息融合设备，其特征在于，所述无人艇传感器信息融合设备包括：防水箱体，防水航空插座以及PCB板；所述防水箱体的侧壁设置有所述防水航空插座，所述防水箱体的内壁设置有安装槽，所述安装槽上安装有所述PCB板；所述PCB板的前端设置有传感器接口(11)，所述传感器接口(11)通过所述防水航空插座电连接于外接舰载传感器，所述PCB板的后端设置有供电电路，所述供电电路用于向所述传感器接口(11)供电，所述PCB板的右侧设置有控制芯片(30)，所述控制芯片(30)电连接于所述传感器接口(11)的输出端，其中，所述供电电路包括依次电连接的电源输入接口(21)、隔离电源电路(22)以及开关电源电路，所述供电电路还用于向所述控制芯片(30)供电。2.如权利要求1所述的无人艇传感器信息融合设备，其特征在于，所述传感器接口(11)为ETH接口，所述无人艇传感器信息融合设备还包括：辅助接口(12)；所述辅助接口(12)设置于所述PCB板的左侧，所述辅助接口(12)至少包括USB接口和UART接口。3.如权利要求1所述的无人艇传感器信息融合设备，其特征在于，所述开关电源电路至少包括第一开关电源电路(23)和第二开关电源电路(24)，所述电源输入接口(21)设置于所述PCB板的后端，所述电源输入接口(21)用于外接24V电压输入，所述隔离电源电路(22)的输入端电连接于所述电源输入接口(21)的输出端，所述隔离电源电路(22)的输出端分别电连接于所述第一开关电源电路(23)的输入端和所述第二开关电源电路(24)的输入端，所述第一开关电源电路(23)的输出端电连接于所述传感器接口(11)，以向所述传感器接口(11)提供1V供电电压，所述第二开关电源电路(24)的输出端电连接于所述控制芯片(30)，以向所述控制芯片(30)提供3.3V供电电压。4.如权利要求1或3所述的无人艇传感器信息融合设备，其特征在于，所述开关电源电路包括：电压转换芯片U84，配置电阻以及开关电源稳压电路；所述开关电源稳压电路至少包括续流二极管D26和电感L1，所述续流二极管D26的正极接地，所述续流二极管...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯天龙，池晓阳，杜俭业，鲍永亮，
申请(专利权)人：航天科工深圳集团有限公司，
类型：新型
国别省市：