一种舰艇综合导航系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种舰艇综合导航系统及方法，该系统包括：雷达探测模块用于探测舰艇周边障碍物；船舶自动识别模块用于识别周边视距内其他水面目标的船位信息、航速信息、航向信息，以避免其他水面目标与舰艇碰撞发生；组合导航模块用于获取舰艇的位置信息、航速信息、航向信息；组合导航模块接收显控模块发出的启动指令并将获取的信息传输至显控模块；测深模块为舰艇提供水深信息以避免舰艇驶入水深小于设定深度的水域；测深模块接收显控模块发出的测深指令并将获取的信息传输至显控模块；显控模块为舰艇规划航向航线并发出驱动指令至舰艇以实现自动驾驶。本发明专利技术可实现自然环境检测、目标识别、自主避障和独立路径规划。自主避障和独立路径规划。自主避障和独立路径规划。

【技术实现步骤摘要】
一种舰艇综合导航系统及方法


[0001]本专利技术涉及属于舰艇综合导航
，尤其涉及一种舰艇综合导航系统及方法。

技术介绍

[0002]我国地大物博，海岸线较长，偏远地区孤岛监测、航道监测环境复杂、气候多变，海事救援、水上精准定位测量、危险品检测等任务无法顺利开展；随着社会技术发展，无人驾驶技术受到人们高度重视。
[0003]因此，如何将无人驾驶技术应用至驾驶船，以为海事救援、水上精准定位测量、危险品检测等提供服务平台，是现有技术中亟需接解决的问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而提供一种舰艇综合导航系统及方法，该导航系统可以实现自然环境检测、目标识别、自主避障和独立路径规划。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：
[0006]一种舰艇综合导航系统，包括：
[0007]雷达探测模块，用于探测舰艇周边障碍物，所述雷达探测模块发出射频信号并接收反射回来的射频信号，最终计算出雷达周边障碍物位置信息；所述雷达探测模块将获取的障碍物位置信息传输至显控模块，并接收显控模块发出的是否收到的反馈信号；
[0008]船舶自动识别模块，用于识别周边视距内其他水面目标的船位信息、航速信息、航向信息，以避免其他水面目标与舰艇碰撞发生；当显控模块接收到周边障碍物位置信息时，所述船舶自动识别模块接收显控模块发出的识别指令并将获取的信息传输至所述显控模块；
[0009]组合导航模块，用于获取舰艇的位置信息、航速信息、航向信息；所述组合导航模块接收显控模块发出的启动指令并将获取的信息传输至所述显控模块；
[0010]测深模块，为舰艇提供水深信息以避免舰艇驶入水深小于设定深度的水域，所述测深模块发送超声波信号并接收超声波信号的反射信号，最终通过发射间间和接收时间间隔计算水深；所述测深模块接收显控模块发出的测深指令并将获取的信息传输至所述显控模块；
[0011]所述显控模块，为舰艇规划航向航线并发出驱动指令至舰艇以实现自动驾驶。
[0012]优选地，所述雷达探测模块包括依次通信的雷达天线、收发组件及中频控制器；
[0013]所述中频控制器发出控制指令至收发组件，所述收发组件通过雷达天线将射频信号发出；反射回来的射频信号通过雷达天线、收发组件传送至中频控制器，中频控制器计算出舰艇周边障碍物位置信息。
[0014]优选地，所述船舶自动识别模块包括依次通信的GPS接收机、发射应答器及电子罗盘；所述电子罗盘提供姿态信息至GPS接收机，GPS接收机计算出航速信息、航向信息，GPS接
收机将信息通过发射应答器将信息发出。
[0015]优选地，所述组合导航模块包括：
[0016]导航天线和定位模块，所述定位模块与导航天线通信；定位模块通过导航天线获取卫星信息；定位模块根据卫星信息计算出舰艇的位置信息、时间信息，并将舰艇的位置信息传输至运算模块；
[0017]惯导模块，用于获取舰艇姿态信息并将其传输至运算模块；当所述运算模块接收到定位模块以及惯导模块的传输信号时，所述运算模块根据接收到的信号计算航速信息、航向信息。
[0018]优选地，所述定位模块包括北斗、GPS、GLONASS及伽利略。
[0019]优选地，所述测深模块包括发射器、换能器及接收器；
[0020]所述发射器通过换能器发送超声波信号，超声波信号通过水底反射回来，接收器接收反射信号；所述测深模块的计算模块通过发射和接收时间间隔计算水深。
[0021]优选地，所述显控模块包括依次通信的操作单元、主控单元和显示单元；
[0022]所述操作单元用于对显控模块的界面进行操作；
[0023]所述主控单元与雷达探测模块、船舶自动识别模块、组合导航模块及测深模块通信；
[0024]所述主控单元对舰艇进行航线规划发出驱动指令至舰艇；
[0025]所述显示单元用于海图显示、航行信息显示、航向航迹检测显示。
[0026]优选地，还包括：电源转换模块，所述电源转换模块的输出端分别与雷达探测模块、船舶自动识别模块、组合导航模块、测深模块通信及显控模块电连接。
[0027]一种舰艇综合导航方法，基于所述的艇综合导航系统，包括以下步骤：
[0028]S1、雷达探测模块实时探测舰艇周边障碍物，并将获取的障碍物位置信息传输至显控模块，当显控模块接收到障碍物位置信息时，则执行步骤S2，否则执行步骤S3；
[0029]S2、显控模块发出识别指令至船舶自动识别模块、启动指令至组合导航模块、测深指令至测深模块；船舶自动识别模块、组合导航模块、测深模块分别将将获取的信息传输至所述显控模块；
[0030]S3、显控模块发出启动指令至组合导航模块、测深指令至测深模块；组合导航模块、测深模块分别将将获取的信息传输至所述显控模块；
[0031]S4、显控模块为舰艇规划航向航线并发出驱动指令至舰艇以实现自动驾驶。
[0032]本专利技术具有如下有益效果：
[0033]该系统可实现自然环境检测、目标识别、自主避障、独立路径规划。具体，雷达探测模块用于探测舰艇周边障碍物，以实现自然环境检测；船舶自动识别模块用于识别周边视距内其他水面目标的船位信息、航速信息、航向信息以实现目标识别；自主避障和独立路径规划原理：当显控模块接收到周边障碍物位置信息时，船舶自动识别模块接收显控模块发出的识别指令并将获取的信息传输至显控模块；组合导航模块接收显控模块发出的启动指令并将获取的信息传输至显控模块；在显控模块中，上述其他水面目标的船位信息(经纬度)、航速信息、航向信息分别与舰艇的位置信息、航速信息、航向信息同类进行比较，当超出阈值范围时，显控模块为舰艇规划航向航线并发出驱动指令至舰艇以实现自主避障。
附图说明
[0034]图1是本专利技术一种舰艇综合导航系统的原理框图；
[0035]图2为雷达探测模块原理框图；
[0036]图3为船舶自动识别模块原理框图；
[0037]图4为组合导航模块原理框图；
[0038]图5为测深模块原理框图；
[0039]图6为显控模块原理框图；
[0040]图7为电源转换模块的工作原理图；
[0041]图8为本专利技术舰艇综合导航方法的流程图。
具体实施方式
[0042]下面结合附图和具体较佳实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。
[0043]本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“左侧”、“右侧”、“上部”、“下部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，“第一”、“第二”等并不表示零部件的重要程度，因此不能理解为对本专利技术的限制。本实施例中采用的具体尺寸只是为了举例说明技术方案，并不限制本专利技术的保护范围。
[0044]如图1～7所示，一种舰艇综合导本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种舰艇综合导航系统，其特征在于，包括：雷达探测模块，用于探测舰艇周边障碍物，所述雷达探测模块发出射频信号并接收反射回来的射频信号，最终计算出雷达周边障碍物位置信息；所述雷达探测模块将获取的障碍物位置信息传输至显控模块，并接收显控模块发出的是否收到的反馈信号；船舶自动识别模块，用于识别周边视距内其他水面目标的船位信息、航速信息、航向信息，以避免其他水面目标与舰艇碰撞发生；当显控模块接收到周边障碍物位置信息时，所述船舶自动识别模块接收显控模块发出的识别指令并将获取的信息传输至所述显控模块；组合导航模块，用于获取舰艇的位置信息、航速信息、航向信息；所述组合导航模块接收显控模块发出的启动指令并将获取的信息传输至所述显控模块；测深模块，为舰艇提供水深信息以避免舰艇驶入水深小于设定深度的水域，所述测深模块发送超声波信号并接收超声波信号的反射信号，最终通过发射间间和接收时间间隔计算水深；所述测深模块接收显控模块发出的测深指令并将获取的信息传输至所述显控模块；所述显控模块，为舰艇规划航向航线并发出驱动指令至舰艇以实现自动驾驶。2.根据权利要求1所述的舰艇综合导航系统，其特征在于，所述雷达探测模块包括依次通信的雷达天线、收发组件及中频控制器；所述中频控制器发出控制指令至收发组件，所述收发组件通过雷达天线将射频信号发出；反射回来的射频信号通过雷达天线、收发组件传送至中频控制器，中频控制器计算出舰艇周边障碍物位置信息。3.根据权利要求1所述的舰艇综合导航系统，其特征在于，所述船舶自动识别模块包括GPS接收机、发射应答器及电子罗盘；所述电子罗盘提供姿态信息至GPS接收机，GPS接收机计算出航速信息、航向信息，GPS接收机将信息通过发射应答器将信息发出。4.根据权利要求1所述的舰艇综合导航系统，其特征在于，所述组合导航模块包括：导航天线和定位模块，定位模块与导航天线通信；定位模块通过导航天线获取卫星信息；定位模块根据卫星信息计算出舰艇的位置信息、时间信息...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘怀芝，陆小虎，张杰，时丕亮，丁伟，
申请(专利权)人：中船鹏力南京大气海洋信息系统有限公司，
类型：发明
国别省市：