[發明專利]基于ARM和DSP處理器的無人船船載控制系統

有效

• 申請號: 201410400420.9
• 申請日: 2014-08-14
• 公開（公告）號: CN104777833B
• 公開（公告）日: 2018-07-27
• 發明（設計）人: 盧善龍;姚琪;劉曉慶;王曉輝
• 申請（專利權）人: 北京中科涌泉科技發展有限公司
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02;G05B19/042
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 李相雨

1.一種基于ARM和DSP處理器的無人船船載控制系統，其特征在于，包括：DSP處理器、ARM處理器、自主導航子系統、測深子系統、姿態控制子系統、電池電壓檢測子系統、毫米波雷達防撞子系統以及數據存儲子系統，

其中，ARM芯片和DSP芯片之間通過雙口RAM芯片實現數據交互；

所述自主導航子系統，用于預先給無人船輸入航線，所述自主導航子系統包括：GPS模塊與無線電臺；

所述測深子系統，用于通過回聲測高儀，將采集到的水下測深數據傳送至所述ARM處理器，所述ARM處理器通過所述無線電臺將采集到的所述水下測深數據傳送至地面監控系統；

所述姿態控制子系統，將采集到的陀螺儀與加速度計傳感器數據經卡爾曼濾波對傳感器進行補償以及信息融合后，獲得姿態角度信號，其中，所述角度信號通過PID控制器運算，輸出PWM信號對舵機進行控制操作；

所述電池電壓檢測子系統，用于檢測所述無人船的電池電壓信號，并通過簡單電壓對比法對電池剩余電量進行計算，判斷無人船續航能力；

所述毫米波雷達防撞子系統，通過線性頻率調制連續波雷達測量所述無人船與前方目標物之間距離與相對速度，并通過所述DSP處理器對采集的實時信息進行分析，判斷當前所述無人船航行安全狀態，其中，所述毫米波雷達防撞子系統包括：IVS-465雙通道雷達傳感器、鎖相環電路以及數字模擬轉換芯片DAC7724。

2.如權利要求1所述的系統，其特征在于，所述GPS模塊與所述ARM處理器進行數據通信。

3.如權利要求1所述的系統，其特征在于，所述無線電臺將所述無人船的當前位置、速度和狀態參數傳送至所述地面監控系統。

4.如權利要求1所述的系統，其特征在于，所述ARM處理器通過所述回聲測高儀采集到的水下測深數據同步記錄到SD卡上。

5.如權利要求1所述的系統，其特征在于，所述回聲測高儀與所述ARM處理器進行數據通信。

6.如權利要求1所述的系統，其特征在于，所述系統與所述地面監控系統之間的無線通信采用通用模塊并配置高增益天線，其中，所述通用模塊為Xtend OEM RF Module。

7.如權利要求6所述的系統，其特征在于，所述系統與所述地面監控系統分別安裝一個無線通信模塊，其中，所述系統Xtend無線通信模塊與所述ARM處理器進行數據通信，所述地面監控系統與PC機進行通信。

8.如權利要求1所述的系統，其特征在于，所述系統還包括電機控制單元和舵機控制單元，其中，所述電機控制單元控制電機，用于作為所述無人船前進主動力，所述舵機控制單元控制所述無人船方向。

9.如權利要求1所述的系統，其特征在于，所述系統還包括：EEPROM芯片，用于提供512Kbits內存。