一种全海深载人潜水器控制系统仿真平台技术方案

本发明专利技术属于潜水器仿真系统领域，具体说是一种全海深载人潜水器控制系统仿真平台，包括：实体单元、虚拟仿真单元以及三维视景单元；实体单元，用于发送操作信号至虚拟仿真单元，同时接收虚拟仿真单元产生的模拟仿真信号；虚拟仿真单元，用于接收并处理实体单元发送的操作信号，对接收到操作信号进行仿真，并对操作信号仿真后得到的仿真运动状态数据进行显示，以对实体单元对应功能进行验证；并将仿真运动状态数据发送至三维视景单元，还产生模拟仿真信号输出至实体单元；本发明专利技术的仿真控制电路针对实体单元的每一路接口信号均进行功能性及通断性检测，保证控制系统功能检测的全面性，同时结合电子负载，在仿真平台上对控制系统的真正负载能力测试。真正负载能力测试。真正负载能力测试。

【技术实现步骤摘要】
一种全海深载人潜水器控制系统仿真平台


[0001]本专利技术属于潜水器仿真系统领域，具体说是一种全海深载人潜水器控制系统仿真平台。

技术介绍

[0002]载人潜水器在我国深海开发、考察及勘探发挥了重要作用，目前，我国已经完成7000米级“蛟龙号”、4500米级“深海勇士号”及11000米级“奋斗者号”载人潜水器的研制，其中奋斗者号载人潜水器更是实现了全海深下潜，下潜深度覆盖全球海域。
[0003]载人潜水器在研制过程中，由于总体系统复杂，涉及到众多子系统之间相互配合，包括控制系统、声学系统、观通系统、液压系统等，各系统之间存在大量信号交互接口，包括网络信号，串口信号，供电信号、驱动信号等，所以在潜水器设计阶段，需要个子系统之间进行充分的沟通和协调，明确各子系统之间的接口定义，制定通信协议，各子系统根据设计要求进行详细设计。
[0004]控制系统作为潜水器的控制核心，负责潜水器的导航定位、设备控制、运动操纵及信息显示等功能，实时与其他子系统进行信息交互。在导航方面，控制系统采集潜水器各传感器信号，通过导航算法进行潜水器位置航迹推算本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种全海深载人潜水器控制系统仿真平台，其特征在于，包括：实体单元、虚拟仿真单元以及三维视景单元；实体单元，用于发送操作信号至虚拟仿真单元，同时接收虚拟仿真单元产生的模拟仿真信号，以实现模拟仿真信号解析后的虚拟参数应用于实体单元中；虚拟仿真单元，用于接收并处理实体单元发送的操作信号，对接收到操作信号进行仿真，并对操作信号仿真后得到的仿真运动状态数据进行显示，以对实体单元对应功能进行验证；并将仿真运动状态数据发送至三维视景单元，还用于产生模拟仿真信号输出至实体单元；三维视景单元，用于接收虚拟仿真单元发送的仿真运动状态数据，并实时进行解析，结合建立的潜水器三维模型以及设置的场景模型，实现潜水器在不同场景下的动态模拟。2.根据权利要求1所述的一种全海深载人潜水器控制系统仿真平台，其特征在于，所述操作信号，包括：数字量信号、模拟量信号、串口信号以及网络信号。3.根据权利要求1所述的一种全海深载人潜水器控制系统仿真平台，其特征在于，所述模拟仿真信号，包括：仿真后的数字量信号、模拟量信号、串口信号以及网络信号。4.根据权利要求1所述的一种全海深载人潜水器控制系统仿真平台，其特征在于，所述实体单元，包括：主控计算机、操作面板、操纵部件、设备箱、信号箱以及计算机罐；所述主控计算机、操作面板、操纵部件、设备箱以及信号箱均设于潜水器舱体内；所述主控计算机与设备箱连接，用于控制设备箱接收模拟仿真信号或发送操作信号；所述操作面板通过设备箱与虚拟仿真单元连接，用于在主控计算机控制下，将产生的数字量信号与模拟量信号，经设备箱输出虚拟仿真单元；所述操纵部件通过信号箱与虚拟仿真单元连接，用于在主控计算机控制下，将产生的串口信号或网络信号，经信号箱输出虚拟仿真单元；所述计算机罐设于潜水器舱体外，用于产生实体单元的舱外设备的数字信号和模拟信号输出至虚拟仿真单元；所述操纵部件还与三维视景单元连接，以通过操纵部件对三维视景单元的模拟潜水器实现运动操纵，实现科普演示海洋模拟环境。5.根据权利要求1所述的一种全海深载人潜水器控制系统仿真平台，其特征在于，所述虚拟仿真单元，包括：网络交换模块、仿真计算机、舱内仿真单元以及舱外仿真单元；所述舱内仿真单元和舱外仿真单元均通过网络交换模块与仿真计算机连接；所述仿真计算机通过网络交换模块与三维视景单元连接；所述舱内仿真单元通过仿真接口分别与实体单元的设备箱和信号箱连接；所述舱外仿真单元通过仿真接口与计算机罐连接。6.根据权利要求5所述的一种全海深载人潜水器控制系统仿真平台，其特征在于，所述舱内仿真单元，包括：载人舱仿真模块、载人舱信号处理模块、串口/网络仿真模块；所述仿真计算机依次通过网络交换模块、载人舱仿真模块、载人舱信号处理模块、仿真接口与设备箱连接，用于仿真计算机通过网络交换模块，控制载人舱仿真模块输出仿真后的数字量信号或模拟量信号，经载人舱信号处理模块进行隔离、放大处理后，输出至实体单元；同时实体单元的数字量或模拟量信号通过信号处理模块的隔离、放大处理后，由载人舱仿真模块转换为网络信号传输至仿真计算机；
所述仿真计算机依次通过网络交换模块、串口/网络仿真模块、仿真接口与信号箱连接，用于在仿真计算机控制下，向实体单元输出仿真后的网络信号或串口信号，同时通过该模块接收实体单元的网络或串口信号，并转换为网络信号后传输至仿真控制计算机。7.根据权利要求5所述的一种全海深载人潜水器控制系统仿真平台，其特征在于，所述舱外仿真单元，包括：相互连接的计算机罐仿真模块和计算机...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨鸣宇，赵洋，赵兵，陶祎春，卢广宇，
申请(专利权)人：中国科学院沈阳自动化研究所，
类型：发明
国别省市：