基于深海无缆自主运载器的无线数据传输控制系统技术方案

本发明专利技术涉及一种基于深海无缆自主运载器的无线数据传输控制系统，其包括传感器耦合端，用以设置在潜水器上，设置在深海中，用以采集深海中的原位数据信号；电磁耦合端，设置在运载器上，用以与传感器耦合端进行耦合，实现原位数据信号的传输；转化模块，设置在运载器上，与电磁耦合端连接，用以将电磁耦合端内的原位数据信号转化为原位数据信息；发送模块，设置在运载器上，与转化模块连接，用以将数据信息发送至科考船上，以实现信号由深海向科考船的传输；还包括中控模块，中控模块分别与转化模块与发送模块连接，用以根据转化模块的数据增量对发送模块的发送频率进行调整。实现了全程无线传输，大大提高了原位数据的传输效率。率。率。

【技术实现步骤摘要】
基于深海无缆自主运载器的无线数据传输控制系统


[0001]本专利技术涉及数据传输领域，尤其涉及一种基于深海无缆自主运载器的无线数据传输控制系统。

技术介绍

[0002]随着人类社会不断的发展，陆地上可用资源变得越来越少，人们不得不把海洋作为新的研究对象。在海洋中，蕴藏着大量的生物资源和矿产资源，特别是在深海和远洋海域尚有诸多宝贵资源沉睡在人类的视野之外。在深海资源的勘探和开发过程中，人们无法直接看到整个过程的实时状况，必须要借助深海摄像系统来对水下环境进行实时视频监控，以便正确、快速地完成水下作业。在水下产生的视频监控图像可以通过信息传输的方式传输到地面上，以进行处理，实现基于水下的视频监控数据实时对水下的运载器进行控制。
[0003]公开号为CN107566808A的专利文献公开了一种基于无线水声通信技术的水下图像传输方法，其包括将采集到的水下图像数据进行存储，并对所述水下图像数据进行处理得到预定格式的水下图像数据；将被处理过的水下图像数据进行切割，得到多个数据包后，对所述数据包进行标记；通过发送端水声调制解调器将所述数据包按所述标记依次发送到接收端水声调制解调器；接收端水声调制解调器接收到来自发送端水声调制解调器的声信号后，对其进行解调，然后提取出数据，并根据所述标记判断数据包是否接收错误，当所述数据包接收错误时，通过所述接收端水声调制解调器向所述发送端水声调制解调器反馈接收错误的数据包的标记；根据反馈的数据包的标记，通过所述发送端水声调制解调器重新发送相应标记的数据包；判断是否所有数据包全部接收成功。<br/>[0004]但是，在对水下图像进行处理时需要对图像进行切割，分别进行标识并传输，若是在传输过程中丢失，则会延长水下图像的接收时间，使得接收端从发送到接收到全部数据的时间过长。

技术实现思路

[0005]为此，本专利技术提供一种基于深海无缆自主运载器的无线数据传输控制系统，可以解决现有技术中的接收水下数据时间过长的技术问题。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供一种基于深海无缆自主运载器的无线数据传输控制系统，包括：
[0007]传感器耦合端，用以设置在潜水器上，设置在深海中，用以采集深海中的原位数据信号；
[0008]电磁耦合端，设置在运载器上，用以与所述传感器耦合端进行耦合，实现原位数据信号的传输；
[0009]转化模块，设置在运载器上，与所述电磁耦合端连接，用以将所述电磁耦合端内的原位数据信号转化为原位数据信息；
[0010]发送模块，设置在运载器上，与所述转化模块连接，用以将所述数据信息发送至科
考船上，以实现信号由深海向科考船的传输；
[0011]还包括中控模块，所述中控模块分别与转化模块与发送模块连接，用以根据所述转化模块的数据增量对发送模块的发送频率进行调整。
[0012]进一步地，转化模块在将所述电磁耦合端内的原位数据信号转化为原位数据信息时，原位数据信息为结构性数据，所述原位数据信息包括若干结构段，每个结构段内包括一个数据，所述结构段包括位置数据段、时刻数据段、标识数据段和辅助数据段，所述位置数据段表示当前潜水器所在的位置，所述时刻数据段表示当前所在位置所对应的时刻，所述标识数据段表示当前潜水器的ID标识，所述辅助数据段表示在当前位置当前时刻下的辅助信息，所述时刻数据段和位置数据段均为根据时间和位置不断变化的，所述辅助信息用以表示在深海环境下的环境信息。
[0013]进一步地，还包括存储单元，用以将原位数据信息存储在数据库内，所述数据库用以存储各时刻的原位数据信息，在进行存储时，根据存储周期进行顺次存储，对于任意周期内，若当前周期内的数据增量≥上一周期的数据增量，表示当前周期内的存储的数据量增幅较大，则提高发送模块的发送频率；
[0014]若当前周期内的数据增量&lt;上一周期的数据增量，表示当前周期内的存储的数据量增幅较小，则降低发送模块的发送频率。
[0015]进一步地，所述中控模块在对发送模块的发送频率进行调整的过程中，中控模块内预先设置有标准发送频率f0、第一调节系数k1和第二调节系数k2，其中第一调节系数k1&gt;第二调节系数，；
[0016]当提高发送模块的发送频率时，选择第一调节系数对标准发送频率进行调整；
[0017]当降低发送模块的发送频率时，选择第二调节系数对标准发送频率进行调整。
[0018]进一步地，选择第一调节系数k1对标准发送频率f0进行调整，调整后的发送频率f1
′
＝f0
×
(1+k1)；
[0019]选择第二调节系数k2对标准发送频率f0进行调整，调整后的发送频率f2
′
＝f0
×
(1
‑
k2)。
[0020]进一步地，第一调节系数k1＝(D
i
‑
D
i
‑1)/D
i
；
[0021]第二调节系数k2＝|D
i
‑1‑
D
i
|/D
i
‑1，其中D
i
表示当前存储周期内的数据量，D
i
‑1表示前一存储周期内的数据量，而两者的差值则为当前存储周期的数据增量。
[0022]进一步地，在所述传感器耦合端和电磁耦合端之间还设置有放大电路和滤波电路，所述放大电路与所述滤波电路连接，所述放大电路用以对信号进行放大，所述滤波电路用以对经过放大电路的信号进行滤波。
[0023]进一步地，当运载器向科考船发送数据信息时，中控模块内设置有第一频率F10、第二频率F20和第三频率F30和目标距离范围L0；运载器的实时位置处于潜水器和目标距离范围靠近潜水器一侧的极值之间，则选择第一频率F10作为标准发送频率；
[0024]运载器的实时位置处于目标距离范围L0内，则选择第二频率F20作为标准发送频率；
[0025]运载器的实时位置处于目标距离范围L0靠近科考船一侧的极值和科考船之间，则选择第三频率F30作为标准发送频率。
[0026]进一步地，设定潜水器与科考船的目标路线的距离为L1，目标距离范围L0中的极
大值Lmax为2/3
×
L1,目标距离范围L0中的极小值Lmax为1/3
×
L1。
[0027]进一步地，第三频率F30＝0.7
×
第二频率F20＝0.3
×
第一频率F10。
[0028]与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于，通过设置传感器耦合端与电磁耦合端形成电磁耦合器，能够实现潜水器获取的电信号的无线传输，使得潜水器与运载器之间进行电信号的传输效率大大提高，本专利技术实施例中的传感器耦合端与电磁耦合端均处于深海环境中，采用电磁耦合的无线通信方式实现电信号的耦合传出以及在运载器上的解耦接收，经过潜水器与运载器之间的电磁耦合传输，以及在运载器和科考船之间的wifi网络的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于深海无缆自主运载器的无线数据传输控制系统，其特征在于，包括：传感器耦合端，用以设置在潜水器上，设置在深海中，用以采集深海中的原位数据信号；电磁耦合端，设置在运载器上，用以与所述传感器耦合端进行耦合，实现原位数据信号的传输；转化模块，设置在运载器上，与所述电磁耦合端连接，用以将所述电磁耦合端内的原位数据信号转化为原位数据信息；发送模块，设置在运载器上，与所述转化模块连接，用以将所述数据信息发送至科考船上，以实现信号由深海向科考船的传输；还包括中控模块，所述中控模块分别与转化模块与发送模块连接，用以根据所述转化模块的数据增量对发送模块的发送频率进行调整；转化模块在将所述电磁耦合端内的原位数据信号转化为原位数据信息时，原位数据信息为结构性数据，所述原位数据信息包括若干结构段，每个结构段内包括一个数据，所述结构段包括位置数据段、时刻数据段、标识数据段和辅助数据段，所述位置数据段表示当前潜水器所在的位置，所述时刻数据段表示当前所在位置所对应的时刻，所述标识数据段表示当前潜水器的ID标识，所述辅助数据段表示在当前位置当前时刻下的辅助信息，所述时刻数据段和位置数据段均为根据时间和位置不断变化的，所述辅助信息用以表示在深海环境下的环境信息。2.根据权利要求1所述的基于深海无缆自主运载器的无线数据传输控制系统，其特征在于，还包括存储单元，用以将原位数据信息存储在数据库内，所述数据库用以存储各时刻的原位数据信息，在进行存储时，根据存储周期进行顺次存储，对于任意周期内，若当前周期内的数据增量≥上一周期的数据增量，表示当前周期内的存储的数据量增幅较大，则提高发送模块的发送频率；若当前周期内的数据增量&lt;上一周期的数据增量，表示当前周期内的存储的数据量增幅较小，则降低发送模块的发送频率。3.根据权利要求2所述的基于深海无缆自主运载器的无线数据传输控制系统，其特征在于，所述中控模块在对发送模块的发送频率进行调整的过程中，中控模块内预先设置有标准发送频率f0、第一调节系数k1和第二调节系数k2，其中第一调节系数k1&gt;第二调节系数，；当提高发送模块的发送频率时，选择第一调节系数对标准发送频率进行调整；当降低发送模块的发送频率时，选择第二调节系数对标准发送频率进行调整。4.根据权利要求3所述的基于深海无缆自主运载器的无线数据传输控制系统，其特征在于，选择第一调节系数k1对标准发送频率f0进行调整，调整后的发送频...

【专利技术属性】
技术研发人员：岳一曼，翁利春，曾锦锋，
申请(专利权)人：杭州瀚陆海洋科技有限公司，
类型：发明
国别省市：