一种海事测绘监察无人艇制造技术

本实用新型专利技术提供一种海事测绘监察无人艇。本实用新型专利技术包括：船体、驱动动力模块、探测模块、信号传输模块、控制模块及能源模块；驱动动力模块包括螺旋桨、舵叶、艏侧推、艉侧推；驱动动力模块与控制模块电连接；探测模块包括艏测量天线、风速风向仪、艉测量天线、单波束测深仪；探测模块与控制模块电连接；信号传输模块与控制模块电连接；信号传输模块与远程控制终端进行远程无线通信；控制模块根据信号传输模块传输的远程控制指令，并结合接收到的探测模块采集的数据，处理为本地控制指令并发送至驱动动力模块；驱动动力模块根据本地控制指令驱动船体运动。解决了现有技术中，无人艇难以有效避障、综合测绘功能不完备、通信速率低的技术问题。术问题。术问题。

【技术实现步骤摘要】
一种海事测绘监察无人艇


[0001]本技术涉及海事测绘监察技术，尤其涉及一种海事测绘监察无人艇，属于船舶工程


技术介绍

[0002]目前，海事测绘监察技术存在以下问题：
[0003]一是传统测绘工作劳动强度高、测量效率较低且外业人员具有水上作业的危险；
[0004]二是传统测绘无人船在工作时，容易受到礁石、其他船艇、水面漂浮物等物体的影响，如何在兼顾工作效率的同时进行有效避障成为需要解决的难题；
[0005]三是传统测绘无人船采用数字电台的控制方式，通信速率低，实用性较差；
[0006]四是传统测绘无人船的综合测绘功能不完备，可拓展性差。

技术实现思路

[0007]本技术的目的在于，针对上述现有技术存在的技术问题，本技术除传统尾桨+舵叶的模式外，额外安装首尾侧推，实现正向推进和侧推相结合的动力提供方式，更有利于船舶运动速度和方向的控制，可以满足在复杂工况下的移动需求；探测机构涵盖了风速风向仪、信号天线、测量天线、单波束测深仪等，集成度高，可以实现避障、数据采集不同工作的需求，同时兼顾结构简单，易于维护和修理。
[0008]为实现上述目的，本技术采用的技术方案是：
[0009]一种海事测绘监察无人艇，包括：由上船壳和下船壳组成的船体、驱动动力模块、探测模块、信号传输模块、控制模块及用于提供电能的能源模块；所述驱动动力模块，包括：设置于所述下船壳尾端的螺旋桨和舵叶，以及设置于所述下船壳前侧部的艏侧推和后侧部的艉侧推；所述驱动动力模块与所述控制模块电连接；所述探测模块，包括：分别设置于所述上船壳前、中、后部的艏测量天线、风速风向仪、艉测量天线，以及设置于所述下船壳底部的单波束测深仪；所述探测模块与所述控制模块电连接；所述信号传输模块与所述控制模块电连接；所述信号传输模块具有无线通信功能，与远程控制终端进行远程无线通信；所述控制模块根据所述信号传输模块传输的远程控制指令，并结合接收到的所述探测模块采集的数据，处理为本地控制指令并发送至所述驱动动力模块；所述驱动动力模块根据所述本地控制指令驱动所述船体运动。
[0010]进一步地，所述上船壳上设有龙门架；所述风速风向仪设置于所述龙门架上。
[0011]进一步地，所述龙门架上还设有网络摄像头；所述船体内设有高精度姿态传感器。
[0012]进一步地，所述信号传输模块，包括：设置在所述上船壳的通信天线、无线网桥，以及设置于所述船体内的通信系统；所述通信系统与所述控制模块电连接。
[0013]进一步地，所述控制模块，包括：主机控制单元、舵机控制单元及数据处理单元；所述主机控制单元用于转换输出所述螺旋桨、艏侧推、艉侧推的推进控制信号；所述舵机控制单元用于转换输出控制所述舵叶的方向控制信号；所述数据处理单元用于处理所述探测模
块采集的数据，并汇总所述推进控制信号和方向控制信号发送给所述动力模块，用于处理所述远程控制指令，并通过所述通信模块回传数据给所述远程控制终端。
[0014]进一步地，所述上船壳与下船壳之间设有夹层，所述高精度姿态传感器、通信系统及控制模块均设置于所述夹层内。
[0015]进一步地，所述船体采用碳纤维材质。
[0016]本技术海事测绘监察无人艇，与现有技术相比较具有以下优点：
[0017]1)结构方面：市场上多数无人艇采用三体船型+双喷泵式推进动力。本技术的无人艇采用单体船+单桨单舵与首尾侧推器推进，与三体船形相比，建造工艺简单，移动灵活轻便，更加节能、空间更大、能够搭载更多的设备。
[0018]2)动力方面：本技术的无人艇在传统尾桨的基础上增加了艏艉侧推，与传统单桨单舵式推进无人艇相比，具有极强的机动性能，更有利于船舶运动速度和方向的控制，可以满足复杂工况下的移动需求，与双喷泵式差速推进器相比更加节能。
[0019]3)通信方面：本技术的无人艇与岸基设备的通信采用“无线网桥+4G”的双冗余通信模式，克服了只采用4G通信时，易受其他信号干扰，以及采用传统数字电台时，通信速率低、距离短、实用性差等缺点。两种信号同时进行收发，经无人艇搭载的智能算法处理，自动选择通信质量好的方式与岸基设备进行通信，确保了无人艇在海面执行测绘任务时的通信质量。
[0020]4)感知方面：本技术的无人艇搭载了风速风向仪、信号天线、测量天线、摄像头、单波束测深仪等环境感知模块，可以同时采集风速风向、GPS位置、水深、艇身姿态、距离测量等信息。采集信息全面，集成度高，与同类无人艇只针对一种工作环境进行设计相比，环境适应性强，可拓展度高。
[0021]5)控制方面：本技术的无人艇搭载有DVS制导算法，可以实现航路点规划；同时搭载有自适应鲁棒算法，提高了无人艇工作时的稳定性；并结合无人艇搭载的环境感知模块，经控制模块智能算法处理，实现了自主避障、无人艇全自主控制等功能。
附图说明
[0022]图1为本技术海事测绘监察无人艇的外部结构示意图；
[0023]图2为本技术海事测绘监察无人艇的内部结构示意图；
[0024]图3为本技术海事测绘监察无人艇的电控设备连接示意图。
[0025]上述附图中，111、上船壳；112、下船壳；113、龙门架；211、螺旋桨；212、舵叶；213、艏侧推；214、艉侧推；311、艏测量天线；312、艉测量天线；313、风速风向仪；314、网络摄像头；315、单波束测深仪；316、高精度姿态传感器；411、通信天线；412、无线网桥；413、通信系统；511、主机控制单元；512、舵机控制单元；513、数据处理单元；6、能源模块。
具体实施方式
[0026]以下结合实施例对本技术进一步说明：
[0027]实施例1
[0028]如图1所示，本实施例公开了一种海事测绘监察无人艇，包括：由上船壳111和下船壳112组成的船体、驱动动力模块、探测模块、信号传输模块、控制模块及用于提供电能的能
源模块6；驱动动力模块，包括：设置于下船壳112尾端的螺旋桨211和舵叶212，以及设置于下船壳112前侧部的艏侧推213和后侧部的艉侧推214；驱动动力模块与控制模块电连接；探测模块，包括：分别设置于上船壳111前、中、后部的艏测量天线311、风速风向仪313、艉测量天线312，以及设置于下船壳112底部的单波束测深仪315；探测模块与控制模块电连接；信号传输模块与控制模块电连接；信号传输模块具有无线通信功能，与远程控制终端进行远程无线通信；控制模块根据信号传输模块传输的远程控制指令，并结合接收到的探测模块采集的数据，处理为本地控制指令并发送至驱动动力模块；驱动动力模块根据本地控制指令驱动船体运动。
[0029]具体而言，船体由上船壳111和下船壳112组成，船体为碳纤维材质，碳纤维材质作为一种轻质且坚固的材料，硬度高，重量轻，并具有良好的耐腐蚀性、抗震性、抗冲击性。上船壳111与下船壳112用于容纳及承载本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种海事测绘监察无人艇，其特征在于，包括：由上船壳（111）和下船壳（112）组成的船体、驱动动力模块、探测模块、信号传输模块、控制模块及用于提供电能的能源模块（6）；所述驱动动力模块，包括：设置于所述下船壳（112）尾端的螺旋桨（211）和舵叶（212），以及设置于所述下船壳（112）前侧部的艏侧推（213）和后侧部的艉侧推（214）；所述驱动动力模块与所述控制模块电连接；所述探测模块，包括：分别设置于所述上船壳（111）前、中、后部的艏测量天线（311）、风速风向仪（313）、艉测量天线（312），以及设置于所述下船壳（112）底部的单波束测深仪（315）；所述探测模块与所述控制模块电连接；所述信号传输模块与所述控制模块电连接；所述信号传输模块具有无线通信功能，与远程控制终端进行远程无线通信；所述控制模块根据所述信号传输模块传输的远程控制指令，并结合接收到的所述探测模块采集的数据，处理为本地控制指令并发送至所述驱动动力模块；所述驱动动力模块根据所述本地控制指令驱动所述船体运动。2.如权利要求1所述的海事测绘监察无人艇，其特征在于，所述上船壳（111）上设有龙门架（113）；所述风速风向仪（313）设置于所述龙门架（113）上。3.如权利要求2所述的海事测绘监察无人艇，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：张开宇，李博，涂晨，张国庆，段新龙，汤济舟，孙乐，修德龙，李丹萌，
申请(专利权)人：博海智航大连船舶科技有限责任公司，
类型：新型
国别省市：