[實用新型]一種基于網(wǎng)絡(luò)的多船水上水下定位系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420621624.0
• 申請日: 2014-10-24
• 公開（公告）號: CN204166132U
• 公開（公告）日: 2015-02-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王崇明;雷鵬;田春和;秦金濤;隋海琛;張楠;陸川;李含廣;楊海忠;王曉進(jìn);吳昊;秦建
• 申請（專利權(quán)）人: 天津水運(yùn)工程勘察設(shè)計院;交通運(yùn)輸部天津水運(yùn)工程科學(xué)研究所
• 主分類號: G01S19/48
• 分類號: G01S19/48
• 代理公司: 天津市鼎和專利商標(biāo)代理有限公司 12101
• 代理人: 李鳳

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型屬于導(dǎo)航定位技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及多條船舶和水下載體的定位系統(tǒng)。

背景技術(shù)

海洋油氣田建設(shè)、海底管線電纜鋪設(shè)和沉船打撈等大型海洋工程施工往往涉及多條船舶作業(yè)，主作業(yè)船一般是大型浮吊船，輔助作業(yè)船舶一般為三用拖輪。此外，為完成水下的相關(guān)作業(yè)，還需要潛水員或水下機(jī)器人(ROV)等水下載體的配合。為保障施工安全順利進(jìn)行、多船間的配合作業(yè)以及施工決策，所有船舶、水下載體的位置都需要獲取。傳統(tǒng)的通訊方式是通過無線電數(shù)據(jù)鏈來實現(xiàn)的。在每只船上都安裝一套無線電數(shù)據(jù)鏈，每條船將自己的位置信息實時的廣播出去，同時接收其他船舶的位置信息。由于無線電數(shù)據(jù)鏈帶寬較小，對于大數(shù)據(jù)量和高速率的傳輸已經(jīng)無法滿足要求。此外，ROV作業(yè)涉及到信息交互的問題，無線電數(shù)據(jù)鏈已經(jīng)無法滿足ROV的定位需求。因而需要一種更加高效的、高帶寬的數(shù)據(jù)通訊系統(tǒng)，實現(xiàn)多船、多載體之間的位置數(shù)據(jù)互聯(lián)和通訊。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題而提供一種基于網(wǎng)絡(luò)的多船水上水下定位系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠更加高效的、高帶寬的實現(xiàn)多船、多載體之間的位置數(shù)據(jù)互聯(lián)和通訊。

本實用新型為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是：一種基于網(wǎng)絡(luò)的多船水上水下定位系統(tǒng)，所述多船包括一艘主作業(yè)船和至少一艘輔助作業(yè)船舶，該定位系統(tǒng)包括安裝在主作業(yè)船上的串口聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器Ⅰ、船舶管理計算機(jī)Ⅰ、GPS定位裝置Ⅰ、羅經(jīng)Ⅰ、姿態(tài)傳感器和水下聲學(xué)定位儀以及安裝在每艘輔助作業(yè)船Ⅰ上的GPS定位裝置Ⅱ、羅經(jīng)Ⅱ、串口聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器Ⅱ和船舶管理計算機(jī)Ⅱ；所述水下聲學(xué)定位儀、所述船舶管理計算機(jī)Ⅰ、所述GPS定位裝置Ⅰ、所述羅經(jīng)Ⅰ和所述姿態(tài)傳感器均與所述串口聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器Ⅰ連接；在所述串口聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器Ⅰ上連接有無線網(wǎng)橋Ⅰ，水下載體的控制系統(tǒng)通過所述無線網(wǎng)橋Ⅰ與所述串口聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器Ⅰ進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸和遠(yuǎn)程通訊；所述船舶管理計算機(jī)Ⅱ、所述GPS定位裝置Ⅱ和所述羅經(jīng)Ⅱ均與所述串口聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器Ⅱ連接；在所述串口聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器Ⅱ上連接有無線網(wǎng)橋Ⅱ；所述串口聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器Ⅰ和所述串口聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器Ⅱ通過所述無線網(wǎng)橋Ⅰ和所述無線網(wǎng)橋Ⅱ進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通訊，所有所述串口聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器Ⅱ通過所述無線網(wǎng)橋Ⅱ進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通訊。

所述水下聲學(xué)定位儀包括與所述船舶管理計算機(jī)Ⅰ連接的甲板單元、安裝在主作業(yè)船船底的換能器和安裝在水下載體上的定位信標(biāo)，所述甲板單元通過所述換能器獲取所述定位信標(biāo)的水下位置。

本實用新型具有的優(yōu)點和積極效果是：通過采用在船舶上設(shè)置串口聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器和無線網(wǎng)橋的結(jié)構(gòu)，建立數(shù)據(jù)通訊的通道，實現(xiàn)同一條船上多個終端的數(shù)據(jù)傳輸，實現(xiàn)多船間的數(shù)據(jù)通訊和存儲，實現(xiàn)多種數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)化集成與共享，因此，本實用新型能夠?qū)崿F(xiàn)高效的、高帶寬的數(shù)據(jù)通訊，能夠滿足ROV定位和大型施工船舶綜合定位的需求。

附圖說明

圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1、主作業(yè)船，2、輔助作業(yè)船。

具體實施方式

為能進(jìn)一步了解本實用新型的發(fā)明內(nèi)容、特點及功效，茲例舉以下實施例，并配合附圖詳細(xì)說明如下：

請參見圖1，一種基于網(wǎng)絡(luò)的多船水上水下定位系統(tǒng)，所述多船包括一艘主作業(yè)船1和至少一艘輔助作業(yè)船舶2，該定位系統(tǒng)包括安裝在主作業(yè)船1上的串口聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器Ⅰ、船舶管理計算機(jī)Ⅰ、GPS定位裝置Ⅰ、羅經(jīng)Ⅰ、姿態(tài)傳感器和水下聲學(xué)定位儀以及安裝在每艘輔助作業(yè)船2上的GPS定位裝置Ⅱ、羅經(jīng)Ⅱ、串口聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器Ⅱ和船舶管理計算機(jī)Ⅱ；所述水下聲學(xué)定位儀、所述船舶管理計算機(jī)Ⅰ、所述GPS定位裝置Ⅰ、所述羅經(jīng)Ⅰ和所述姿態(tài)傳感器均與所述串口聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器Ⅰ連接；在所述串口聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器Ⅰ上連接有無線網(wǎng)橋Ⅰ，水下載體的控制系統(tǒng)通過所述無線網(wǎng)橋Ⅰ與所述串口聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器Ⅰ進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸和遠(yuǎn)程通訊；所述船舶管理計算機(jī)Ⅱ、所述GPS定位裝置Ⅱ和所述羅經(jīng)Ⅱ均與所述串口聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器Ⅱ連接；在所述串口聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器Ⅱ上連接有無線網(wǎng)橋Ⅱ；所述串口聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器Ⅰ和所述串口聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器Ⅱ通過所述無線網(wǎng)橋Ⅰ和所述無線網(wǎng)橋Ⅱ進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通訊，所有所述串口聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器Ⅱ通過所述無線網(wǎng)橋Ⅱ進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通訊。

在本實施例中，所述水下聲學(xué)定位儀包括與所述船舶管理計算機(jī)Ⅰ連接的甲板單元、安裝在主作業(yè)船船底的換能器和安裝在水下載體上的定位信標(biāo)，所述甲板單元通過所述換能器獲取所述定位信標(biāo)的水下位置。水下聲學(xué)定位儀采用超短基線系統(tǒng)，換能器通過聲學(xué)信號與水下載體例如ROV上的定位信標(biāo)進(jìn)行問答通訊，通過計算獲取定位信標(biāo)的水下位置。

本實用新型的工作原理：