无人艇安全防护感知系统及判断方法技术方案

本发明专利技术的一个技术方案是提供了一种无人艇安全防护感知系统，其特征在于，包括艇端已配备的导航设备、光电探测设备、无人艇控制主机，其中：导航设备为无人艇控制主机提供安全防护感知判断所需的导航信息；光电探测设备为无人艇控制主机提供安全防护感知判断所需的环境感知信息；无人艇控制主机采用安全防护感知判断方法对无人艇当前是否存在被劫持、存在数据信息泄漏风险进行判断。本发明专利技术的另一个技术方案是提供了一种无人艇安全防护感知判断方法。本发明专利技术能够克服现有公开技术中无人艇数据自毁防护判断需额外引入传感器、或判断方式存在漏判、误判等不足，利用无人艇自身配置的基础载荷，提供了一种无人艇安全防护感知判断系统及方法。系统及方法。系统及方法。

【技术实现步骤摘要】
无人艇安全防护感知系统及判断方法


[0001]本专利技术涉及一种无人艇数据自毁防护的安全感知系统及其方法，属于无人艇安全防护


技术介绍

[0002]无人艇在人员物资运输、海上搜救、巡逻警戒、国防军事等领域已得到广泛应用，但由于其通信带宽有限，大量探测数据信息、数据库信息等需存储于无人艇艇端设备中。若无人艇失联、被敌捕获劫持，存在敏感数据、技术信息泄漏的风险，尤其是军用领域的无人艇装备，出现此类问题造成的后果甚为严重。因此，加强无人艇自身的安全防护设计具有重要意义。
[0003]珠海云洲公司在公开号为CN112182671A的专利中公开了一种无人艇及其数据自毁方法，针对无人艇出现突发情况时需要引入很多额外设备进行数据自动销毁的不足，综合利用无人艇上现有设备，结合通信失联超时判断，或通过雷达、光电、AIS等环境感知设备以及艇载温度、湿度等传感器数据，综合判断无人艇是否处于突发状态。若发生情况，则通过艇端工控机采用数据覆写方法对关键数据进行销毁。综合雷达、光电、AIS等环境感知设备及舵角、漏水等传感器判断无人艇异常状况，涉及设备众多，数据处理量大，并且无人艇突发状态的判据条件不清晰，存在数据自毁误判漏判的风险。
[0004]中国船舶工业系统工程研究院在公开号为CN114781009A的专利中公开了无人艇存储器物理自毁装置，通过通信失联超时判断、或舱门接近传感器异常触发、或设备舱液位传感器检测到水位超高等条件判断，产生自毁信号，并用高压击穿存储器物理器件的方式，实现无人艇在被劫持、丢失、沉没等情形时的数据自毁防护。该方案中需额外增加接近传感器、液位传感器等装置，在无人模式下，舱门接近传感器打开则触发自毁指令，可能导致在传感器因故误触时发生自毁，造成不必要损失，并且该公开专利技术申请的无人艇存储器自毁防护装置仅对电源布置在设备舱室的无人艇适用，适用条件苛刻。
[0005]前述公开技术中判定数据自毁的条件为通信失联超时，无人艇在正常通信范围内可能因战场中电子对抗环境导致长时间无法通信，却仍然可以自主执行作业任务，若直接因通信超时而出发数据自毁，数据自毁防护判断虚警率高、防护过度而造成任务失败以及非必要的损失。
[0006]公开号为CN106778370A的专利提出了一种适用于无人机、无人艇、无人潜航器的安全自毁判断方法及设备，判断无人装备是否在预计时间段内到达规定安全区域，若未抵达，则启动自毁程序，删除存储数据。但是该方案在应用于无人艇时，若无人艇因动力系统故障无法正常航行到目标位置，而直接触发数据自毁，会造成重大损失。在此期间，无人艇仍有可能自由漂浮在海面，而未遭受任何劫持，该自毁判断方式存在误判可能。
[0007]综上所述，现有公开的无人艇安全防护及数据自毁装置和方法，虽能有效应对物理捕获、意外搁浅、沉没等造成的敏感数据信息泄漏威胁，但部分需额外引入传感器、报警装置导致成本增加，其数据自毁判断方式存在未能充分结合无人艇具体工作状态、存在误
判漏判、易造成非必要损失的不足。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的是：解决无人艇数据自毁防护的安全感知判断问题，利用无人艇自身所配置的导航设备、探测设备、航行控制主机设备，考虑无人艇不同工作状态下可能的异常情况，形成无人艇安全防护感知系统及判断方法，减少无人艇数据自毁防护的误判、漏判情况。
[0009]为了达到上述目的，本专利技术的一个技术方案是提供了一种无人艇安全防护感知系统，其特征在于，包括艇端已配备的导航设备、光电探测设备、无人艇控制主机，其中：
[0010]导航设备为无人艇控制主机提供安全防护感知判断所需的导航信息；
[0011]光电探测设备为无人艇控制主机提供安全防护感知判断所需的环境感知信息；
[0012]无人艇控制主机根据导航信息、环境感知信息，以及记录的当前无人艇的任务状态信息、航路规划信息，采用安全防护感知判断方法对无人艇当前是否存在被劫持、存在数据信息泄漏风险进行判断，并最终输出安全告警信号以及安全防护指令信号，其中，安全防护指令信号由所述无人艇控制主机以电信号的形式发送给无人艇配置的数据自毁装置，用于启动相应的数据自毁防护措施。
[0013]优选地，所述导航信息包括无人艇实时的定位信息、航速信息、航向信息；所述环境感知信息包括无人艇周向的视频图像信息、周围目标类别、周围目标与当前无人艇之间的距离、周围目标相对于当前无人艇的方位。
[0014]优选地，所述导航设备为卫星导航设备或惯性导航设备。
[0015]优选地，所述光电探测设备具有俯仰和方位伺服控制机构，且带有可见光传感器、红外传感器及激光测距装置。
[0016]或者所述光电探测设备为多个分布式布置在无人艇舱外的可见光、红外探测设备；
[0017]或者所述光电探测设备为布置在无人艇上周向无视线遮挡位置的，且由多个可见光、红外探测传感器模组集成的，并且具有周向不低于300度探测视场的全景视觉设备。
[0018]优选地，多个所述可见光、红外探测设备探测视场能够覆盖无人艇水平周向不低于300度的范围。
[0019]优选地，所述任务状态信息包括无人艇的出航准备状态、出航状态、作业中状态、待命状态、返航状态、人员换乘状态，其中：出航准备状态为无人艇在起始点处进行状态检查，以及无人艇从岸基或母船布放至水中、或无人艇从母船舱内航行出舱；出航状态为无人艇从起始点向目标任务区域航行且尚未到达目标任务区域的状态；作业中状态为无人艇在任务区域内开始执行具体作业任务且尚未完成作业任务的状态；待命状态为无人艇已完成上一个作业任务且未接收到返航指令或下一个作业任务的状态；返航状态为无人艇在任务区域内完成作业任务后接收到返航指令向起始点航行的状态；人员换乘状态适用于可兼顾有人操纵、无人自主控制两种模式的无人艇，此类无人艇带有驾驶室，人员换乘状态下无人艇使用方人员通过其他水面载具靠近并登上当前无人艇。
[0020]优选地，所述航路规划信息是在不同任务状态下无人艇控制主机按照航路规划算法规划得出的按时间先后次序排列的航迹点信息
[0021]优选地，所述无人艇任务状态信息通过无人艇控制主机根据无人艇远程控制端下发的任务方案、控制指令进行判断得出。
[0022]本专利技术的另一个技术方案是提供了一种无人艇安全防护感知判断方法，其特征在于，应用于上述的无人艇安全防护感知系统包括以下步骤：
[0023]步骤1、无人艇控制主机获取当前无人艇的任务状态信息：若无人艇处于出航准备状态或人员换乘状态，则安全告警信号及安全防护指令信号被置于表征非突发情况；若无人艇不处于出航准备状态及人员换乘状态，则进入步骤2；
[0024]步骤2、判断无人艇是否处于待命状态，若否，则进入步骤4，若是，则进入步骤3；
[0025]步骤3、无人艇控制主机获取环境感知信息，基于环境感知信息进行判断：无人艇周围目标中若存在不属于无人艇己方或友方的水面载具，且所述的不属于无人艇己方或友方的水面载具与当前无人艇的距离持续不超过预先本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无人艇安全防护感知系统，其特征在于，包括艇端已配备的导航设备、光电探测设备、无人艇控制主机，其中：导航设备为无人艇控制主机提供安全防护感知判断所需的导航信息；光电探测设备为无人艇控制主机提供安全防护感知判断所需的环境感知信息；无人艇控制主机根据导航信息、环境感知信息，以及记录的当前无人艇的任务状态信息、航路规划信息，采用安全防护感知判断方法对无人艇当前是否存在被劫持、存在数据信息泄漏风险进行判断，并最终输出安全告警信号以及安全防护指令信号，其中，安全防护指令信号由所述无人艇控制主机以电信号的形式发送给无人艇配置的数据自毁装置，用于启动相应的数据自毁防护措施。2.如权利要求1所述的一种无人艇安全防护感知系统，其特征在于，所述导航信息包括无人艇实时的定位信息、航速信息、航向信息；所述环境感知信息包括无人艇周向的视频图像信息、周围目标类别、周围目标与当前无人艇之间的距离、周围目标相对于当前无人艇的方位。3.如权利要求1所述的一种无人艇安全防护感知系统，其特征在于，所述导航设备为卫星导航设备或惯性导航设备。4.如权利要求1所述的一种无人艇安全防护感知系统，其特征在于，所述光电探测设备具有俯仰和方位伺服控制机构，且带有可见光传感器、红外传感器及激光测距装置。或者所述光电探测设备为多个分布式布置在无人艇舱外的可见光、红外探测设备；或者所述光电探测设备为布置在无人艇上周向无视线遮挡位置的，且由多个可见光、红外探测传感器模组集成的，并且具有周向不低于300度探测视场的全景视觉设备。5.如权利要求4所述的一种无人艇安全防护感知系统，其特征在于，多个所述可见光、红外探测设备探测视场能够覆盖无人艇水平周向不低于300度的范围。6.如权利要求1所述的一种无人艇安全防护感知系统，其特征在于，所述任务状态信息包括无人艇的出航准备状态、出航状态、作业中状态、待命状态、返航状态、人员换乘状态，其中：出航准备状态为无人艇在起始点处进行状态检查，以及无人艇从岸基或母船布放至水中、或无人艇从母船舱内航行出舱；出航状态为无人艇从起始点向目标任务区域航行且尚未到达目标任务区域的状态；作业中状态为无人艇在任务区域内开始执行具体作业任务且尚未完成作业任务的状态；待命状态为无人艇已完成上一个作业任务且未接收到返航指令或下一个作业任务的状态；返航状态为无人艇在任务区域内完成...

【专利技术属性】
技术研发人员：任锐，陈曦，范啸平，李阳辉，张哲，
申请(专利权)人：中国船舶集团有限公司第七，
类型：发明
国别省市：