一种基于北斗短报文的无人艇编队应急监控系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于北斗短报文的无人艇编队应急监控系统，包括移动端和固定端应急监控系统；移动端应急监控系统安装于无人艇编队中各个无人艇，用于监测无人艇自身的无人驾控系统和远程操控系统的心跳信息，当无人驾控系统和/或远程操控系统的心跳信息异常时，采用北斗短报文通信的方式向固定端应急监控系统发送故障预警信息和无人艇状态信息；固定端应急监控系统安装于岸基或母船，用于根据故障预警信息的类型采用北斗短报文通信的方式向移动端应急监控系统发送应急控制指令，控制移动端应急监控系统执行应急控制指令控制无人艇航行。本发明专利技术可以在无人艇编队中个别无人艇通讯中断时进行应急操控，保证无人艇编队其它无人艇的正常航行。无人艇的正常航行。无人艇的正常航行。

【技术实现步骤摘要】
一种基于北斗短报文的无人艇编队应急监控系统


[0001]本专利技术涉及无人艇编队控制
，更为具体来说，本专利技术为一种基于北斗短报文的无人艇编队应急监控系统。

技术介绍

[0002]通常情况下，船艇航行过程中主要通过AIS或者甚高频通信设备与船艇周围的基站或船舶通信，以告知周围基站或船舶己方船舶的相关信息，特别是船舶在出现危急情况下。然而甚高频通信和AIS在实际使用过程中均有其局限性，其中甚高频通信存在通信距离有限以及通信中断的问题，存在危急情况下无法与外界建立联系的风险；AIS在军用船艇上不能安装，而在民用船艇上普及率还较低，并存在安装AIS设备但不开机的情况，也存在危急情况下无法与外界建立联系的风险。
[0003]近年来，随着无人船艇技术的发展，进入应用市场的无人船艇逐渐增多。无人艇主要通过无线通信设备与岸基或母船建立通信联系，如果通信中断，则会像无人机一样进行自动返航等操作。但是在通信中断期间，无人船艇的航行状态是不受控的，这将给在水上航行的无人船艇带来潜在的风险，特别是进行编队航行的无人船艇。

技术实现思路

[0004]本专利技术要解决的技术问题在于提供一种基于北斗短报文的无人艇编队应急监控系统，在无人艇编队中个别无人艇通讯中断时，利用北斗短报文通信的方式进行应急操控，保证无人艇编队其它无人艇的正常航行，从而克服上述现有技术的不足。
[0005]为实现上述的技术目的，本专利技术实施例公开了一种基于北斗短报文的无人艇编队应急监控系统，包括移动端应急监控系统和固定端应急监控系统；
[0006]所述移动端应急监控系统安装于无人艇编队中各个无人艇，用于监测无人艇自身的无人驾控系统和远程操控系统的心跳信息，当无人驾控系统和/或远程操控系统的心跳信息异常时，采用北斗短报文通信的方式向固定端应急监控系统发送故障预警信息和无人艇状态信息；所述无人驾控系统根据远程操控系统通过交换机转发的远程驾控信息操控无人艇航行；
[0007]所述固定端应急监控系统安装于岸基或母船，用于根据故障预警信息的类型采用北斗短报文通信的方式向移动端应急监控系统发送应急控制指令，控制移动端应急监控系统执行应急控制指令控制无人艇航行。
[0008]进一步的，本专利技术一种基于北斗短报文的无人艇编队应急监控系统，其中所述移动端应急监控系统包括移动端北斗主机、轮机急停控制模块和移动端显控系统，所述固定端应急监控系统包括固定端北斗主机和固定端显控系统；
[0009]所述移动端北斗主机与移动端显控系统连接，用于利用北斗短报文通信的方式向固定端北斗主机发送移动端显控系统收集的无人艇状态信息或故障预警信息，利用北斗短报文通信的方式接收固定端北斗主机发送的应急控制指令，并将应急控制指令发送至移动
端显控系统；
[0010]所述轮机急停控制模块与移动端显控系统连接，用于当无人驾控系统心跳信息异常时控制无人艇轮机执行轮机应急停车操作；
[0011]所述移动端显控系统通过交换机与无人驾控系统连接，用于当远程操控系统心跳信息异常时生成故障预警信息，将故障预警信息发送至固定端北斗主机，将应急控制指令转发至无人驾控系统进而控制相应无人艇航行；
[0012]所述固定端北斗主机与固定端显控系统连接，用于利用北斗短报文通信的方式接收移动端北斗主机发送的无人艇状态信息/故障预警信息，并将无人艇状态信息/故障预警信息发送至固定端显控系统，利用北斗短报文通信的方式向移动端北斗主机发送应急控制指令；
[0013]所述固定端显控系统，用于根据无人艇状态信息和故障预警信息生成应急控制指令。
[0014]进一步的，本专利技术一种基于北斗短报文的无人艇编队应急监控系统，其中当所述移动端显控系统接收不到远程操控系统的心跳信息时，判定远程操控系统丢失，并生成远程丢失预警信息；当移动端显控系统前后两次接收到远程操控系统的心跳信息之间的差值为第一阈值或大于第二阈值时，判定远程操控系统通信信号差，并生成远程通信差预警信息；当移动端显控系统收不到无人驾控系统的心跳信息时，判定无人驾控系统丢失，并生成驾控系统丢失预警信息；当移动端显控系统前后两次接收到无人驾控系统的心跳信息之间的差值为第三阈值或大于第四阈值时，判定驾控系统故障，并生成驾控系统故障预警信息。
[0015]进一步的，本专利技术一种基于北斗短报文的无人艇编队应急监控系统，其中当所述固定端显控系统接收到远程丢失预警信息或远程通信差预警信息时，将无人艇的操控方式由远程操控系统操控方式切换至固定端显控系统操控方式，由固定端显控系统控制无人艇航行。
[0016]进一步的，本专利技术一种基于北斗短报文的无人艇编队应急监控系统，其中在所述固定端显控操控方式中，固定端显控系统根据无人艇航行环境信息和无人艇状态信息向移动端显控系统发送的应急控制指令包括停机指令、返航指令和定速航行指令；
[0017]当移动端显控系统收到停机指令后，将停机指令转发至无人驾控系统执行停机操作；
[0018]当移动端显控系统收到返航指令后，移动端显控系统根据指定目标点以及海图信息自动规划返航航线，将航路点和自动航行指令一起发送至无人驾控系统执行自动返航操作；
[0019]当移动端显控系统收到定速航行指令后，将定速航行指令转发至无人驾控系统，由无人驾控系统按指定航速操控无人艇航行。
[0020]进一步的，本专利技术一种基于北斗短报文的无人艇编队应急监控系统，其中当固定端显控系统接收到驾控系统丢失预警信息或驾控系统故障预警信息时，固定端显控系统立即发送轮机应急停车指令，移动端显控系统收到轮机应急停车指令后，根据轮机应急停车指令控制轮机急停控制模块执行轮机应急停车操作。
[0021]进一步的，本专利技术一种基于北斗短报文的无人艇编队应急监控系统，其中所述移动端显控系统采集的远程操控系统和无人驾控系统的心跳信息为在0
‑
255连续循环变化的
数字，心跳信息的采集周期设置为100ms。
[0022]进一步的，本专利技术一种基于北斗短报文的无人艇编队应急监控系统，其中所述固定端显控系统在处理故障预警信息时，驾控系统丢失预警信息或驾控系统故障预警信息处于第一优先级，远程丢失预警信息或远程通信差预警信息处于第二优先级。
[0023]进一步的，本专利技术一种基于北斗短报文的无人艇编队应急监控系统，其中所述无人艇状态信息包括无人艇的经纬度、航速和航向。
[0024]进一步的，本专利技术一种基于北斗短报文的无人艇编队应急监控系统，其中所述固定端北斗主机和固定端显控系统之间通过422串口连接，所述移动端北斗主机和移动端之间通过422串口连接，所述轮机急停控制模块和移动端显控系统之间通过485串口连接。
[0025]本专利技术的有益效果为：本专利技术通过在无人艇编队中的各个无人艇上增设移动端应急监控系统，并在岸基端或者母船上设置固定端应急监控系统，通过移动端应急监控系统持续监测相应无人艇的通信状态，并采用北斗短报文通信的方式将无人艇的状态信息上传至固定端应急监控系统。当个别无人艇的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于北斗短报文的无人艇编队应急监控系统，其特征在于：包括移动端应急监控系统和固定端应急监控系统；所述移动端应急监控系统安装于无人艇编队中各个无人艇，用于监测无人艇自身的无人驾控系统和远程操控系统的心跳信息，当无人驾控系统和/或远程操控系统的心跳信息异常时，采用北斗短报文通信的方式向固定端应急监控系统发送故障预警信息和无人艇状态信息；所述无人驾控系统根据远程操控系统通过交换机转发的远程驾控信息操控无人艇航行；所述固定端应急监控系统安装于岸基或母船，用于根据故障预警信息的类型采用北斗短报文通信的方式向移动端应急监控系统发送应急控制指令，控制移动端应急监控系统执行应急控制指令控制无人艇航行。2.根据权利要求1所述的一种基于北斗短报文的无人艇编队应急监控系统，其特征在于：所述移动端应急监控系统包括移动端北斗主机、轮机急停控制模块和移动端显控系统，所述固定端应急监控系统包括固定端北斗主机和固定端显控系统；所述移动端北斗主机与移动端显控系统连接，用于利用北斗短报文通信的方式向固定端北斗主机发送移动端显控系统收集的无人艇状态信息或故障预警信息，利用北斗短报文通信的方式接收固定端北斗主机发送的应急控制指令，并将应急控制指令发送至移动端显控系统；所述轮机急停控制模块与移动端显控系统连接，用于当无人驾控系统心跳信息异常时控制无人艇轮机执行轮机应急停车操作；所述移动端显控系统通过交换机与无人驾控系统连接，用于当远程操控系统心跳信息异常时生成故障预警信息，将故障预警信息发送至固定端北斗主机，将应急控制指令转发至无人驾控系统进而控制相应无人艇航行；所述固定端北斗主机与固定端显控系统连接，用于利用北斗短报文通信的方式接收移动端北斗主机发送的无人艇状态信息/故障预警信息，并将无人艇状态信息/故障预警信息发送至固定端显控系统，利用北斗短报文通信的方式向移动端北斗主机发送应急控制指令；所述固定端显控系统，用于根据无人艇状态信息和故障预警信息生成应急控制指令。3.根据权利要求2所述的一种基于北斗短报文的无人艇编队应急监控系统，其特征在于：当所述移动端显控系统接收不到远程操控系统的心跳信息时，判定远程操控系统丢失，并生成远程丢失预警信息；当移动端显控系统前后两次接收到远程操控系统的心跳信息之间的差值为第一阈值或大于第二阈值时，判定远程操控系统通信信号差，并生成远程通信差预警信息；当移动端显控系统收不到无人驾控系统的心跳信息时，判定无人驾控系统丢失，并生成驾控系统丢失预警信息；当移动端显控系统前后两次接收到无人驾...

【专利技术属性】
技术研发人员：焦嘉琛，刘兵，安晨亮，马博，张博宇，肖琨，刘澍，王子涵，康维东，
申请(专利权)人：北京航天发射技术研究所，
类型：发明
国别省市：