[發(fā)明專利]一種船舶底部目標(biāo)識別方法和系統(tǒng)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210364263.1
• 申請日: 2012-09-26
• 公開（公告）號: CN102854508A
• 公開（公告）日: 2013-01-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳孟君;岳孝磊;任宏偉;付軍照;趙卓;劉書峰;秦亞軍;戚戰(zhàn)鋒
• 申請（專利權(quán)）人: 中國船舶重工集團(tuán)公司第七一〇研究所
• 主分類號: G01S15/89
• 分類號: G01S15/89;G01C11/00
• 代理公司: 北京理工大學(xué)專利中心 11120
• 代理人: 高燕燕;付雷杰

1.一種船舶底部目標(biāo)識別方法，其特征在于，該方法采用三維聲納（1）和水下機(jī)器人（4）聯(lián)合工作的方式對受檢船舶（8）底部的可疑目標(biāo)進(jìn)行識別；其中三維聲納（1）和水下機(jī)器人（4）均與識別船（6）相連，水下機(jī)器人（4）帶有攝像機(jī)，對受檢船舶（8）的船底進(jìn)行近距離的光學(xué)成像；所述三維聲納（1）和水下機(jī)器人（4）的聯(lián)合工作方式為：當(dāng)通過三維聲納（1）的聲納圖像確定受檢船舶（8）底部有可疑目標(biāo)后，布放水下機(jī)器人（4），使其位于三維聲納（1）的探測區(qū)，此時(shí)水下機(jī)器人（4）和可疑目標(biāo)均顯示在三維聲納（1）的聲納圖像中，此時(shí)再控制水下機(jī)器人（4）移動(dòng)至可疑目標(biāo)附近，水下機(jī)器人（4）通過其自身的攝像機(jī)對可疑目標(biāo)進(jìn)行近距離光學(xué)成像，并將圖像實(shí)時(shí)發(fā)送給識別船（6）。

2.如權(quán)利要求1所述的一種船舶底部目標(biāo)識別方法，其特征在于，當(dāng)通過三維聲納（1）的聲納圖像確定受檢船舶（8）底部有可疑目標(biāo)后，在三維聲納（1）和水下機(jī)器人（4）的聯(lián)合工作之前，先將水下機(jī)器人（4）布放入水中后先控制水下機(jī)器人（4）先從水面航行到受檢船舶（8）附近，然后再下潛至可疑目標(biāo)所在深度；水下機(jī)器人（4）通過其自身的攝像機(jī)對受檢船舶（8）的船底進(jìn)行近距光學(xué)成像，并將圖像實(shí)時(shí)發(fā)送給識別船（6）；若水下機(jī)器人（4）發(fā)送的圖像中沒有可疑目標(biāo)，認(rèn)為水下機(jī)器人（4）在水下的搜尋受到水流和水質(zhì)的影響，然后再進(jìn)入所述的三維聲納（1）和水下機(jī)器人（4）的聯(lián)合工作方式。

3.如權(quán)利要求1或2所述的一種船舶底部目標(biāo)識別方法，其特征在于，通過三維聲納（1）確定受檢船舶（8）底部可疑目標(biāo)的過程為：

步驟一：受檢船舶（8）在指定區(qū)域拋錨停泊，識別船（6）將三維聲納（1）布放到水下設(shè)定深度；

步驟二：識別船（6）圍繞受檢船舶（8）移動(dòng)，同時(shí)調(diào)整三維聲納（1）信號發(fā)射端的角度，三維聲納（1）對受檢船舶的（8）底部進(jìn)行掃描，并將掃描的聲納圖像發(fā)送給識別船（6）；若聲納圖像中有異常，則初步認(rèn)為有可疑目標(biāo)，進(jìn)入步驟三；否則認(rèn)為受檢船舶的（8）底部沒有可疑目標(biāo)，結(jié)束掃描；

步驟三：通過聲納圖像判斷可疑目標(biāo)的位置：在識別船（6）的船頂固定有姿態(tài)測量與定位模塊（3）；姿態(tài)測量與定位模塊（3）利用其自身測量的識別船（6）的位置信息，在該信息上補(bǔ)償疊加三維聲納（1）安裝點(diǎn)與姿態(tài)測量與定位模塊（3）安裝點(diǎn)的位置偏移量后得到三維聲納（1）的絕對坐標(biāo)位置，然后依據(jù)可疑目標(biāo)在聲納圖像上的位置確定可疑目標(biāo)的絕對坐標(biāo)位置。

4.一種船舶底部目標(biāo)識別系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括三維聲納（1）、水下云臺（2）、姿態(tài)測量與定位模塊（3）、控制模塊、水下機(jī)器人（4）和識別船（6）；其中控制模塊位于識別船（6）的控制室內(nèi)，控制模塊包括聲納主機(jī)、控制主機(jī)和顯控單元；

其連接關(guān)系為：三維聲納（1）固定在水下云臺（2）上，水下云臺（2）通過伸縮桿（7）安裝在識別船（6）的外舷水下；三維聲納（1）與聲納主機(jī)相連，聲納主機(jī)接收三維聲納（1）的信號；水下云臺（2）與控制主機(jī)相連，控制主機(jī)控制水下云臺（2）轉(zhuǎn)動(dòng)；姿態(tài)測量與定位模塊（3）固定在識別船（6）船頂，姿態(tài)測量與定位模塊（3）與聲納主機(jī)相連；所述姿態(tài)測量與定位模塊（3）測量識別船（6）的姿態(tài)信息和位置信息，其中位置信息用于提供識別船（6）自身的絕對坐標(biāo)位置，姿態(tài)信息用于補(bǔ)償因識別船（6）運(yùn)動(dòng)搖晃對三維聲納（2）探測精度的影響；水下機(jī)器人（4）與識別船（6）上的顯控單元相連，水下機(jī)器人（4）帶有攝像機(jī)，對受檢船舶（8）的船底進(jìn)行近距離的光學(xué)成像；

通過該系統(tǒng)采用三維聲納（1）和水下機(jī)器人（4）的聯(lián)合工作方式對受檢船舶（8）底部的可疑目標(biāo)進(jìn)行識別的方式為：當(dāng)通過三維聲納（1）的聲納圖像確定受檢船舶（8）底部有可疑目標(biāo)后，布放水下機(jī)器人（4），使其位于三維聲納（1）的探測區(qū)，此時(shí)水下機(jī)器人（4）和可疑目標(biāo)均顯示在三維聲納（1）的聲納圖像中，控制水下機(jī)器人（4）移動(dòng)至可疑目標(biāo)附近，水下機(jī)器人（4）通過其自身的攝像機(jī)對可疑目標(biāo)進(jìn)行近距離光學(xué)成像，并將圖像實(shí)時(shí)發(fā)送給識別船（6）上的顯控單元。