[實用新型]一種無人船半物理數學仿真平臺

有效

• 申請號: 201520730149.5
• 申請日: 2015-09-18
• 公開（公告）號: CN204925675U
• 公開（公告）日: 2015-12-30
• 發明（設計）人: 吳寶舉
• 申請（專利權）人: 吳寶舉
• 主分類號: G05B17/02
• 分類號: G05B17/02
• 代理公司: 北京國坤專利代理事務所(普通合伙) 11491
• 代理人: 姜彥

技術領域

本實用新型屬于無人船設計領域，具體地說，涉及一種無人船仿真設計半物理平臺。

背景技術

無人船結構復雜、所攜帶各種設備非常昂貴，而無人船工作環境惡劣，對于新研制的無人船若直接在海洋中實驗風險非常高。為了驗證無人船控制系統的正確性，可以通過仿真的方式，這樣可以降低很多風險和成本。

本專利開發一種設計合理、可靠性和實時性高、并且能夠實現無人船快速設計和驗證的無人船仿真設計半物理平臺。

發明內容

本實用新型要解決的技術問題是克服上述缺陷，提供一種設計合理、可靠性和實時性高、并且能夠實現無人船快速設計和驗證的無人船仿真設計半物理平臺。

為解決上述問題，本實用新型所采用的技術方案是：

一種無人船半物理數學仿真平臺，其特征在于：包括無人船本體、岸基操作平臺、載體仿真計算機和環境仿真計算機；所述無人船本體包括船殼，船殼上設置有自動駕駛計算機，導航傳感器單元，執行機構單元和觀測單元；所述自動駕駛計算機連接有岸基操作平臺、載體仿真計算機和環境仿真計算機；所述自動駕駛計算機與載體仿真計算機之間通過硬件接口相連；載體仿真計算機和環境仿真計算機之間通過高速通信網絡連接在一起，環境仿真計算機連接有顯示設備。

作為一種優化的技術方案，所述岸基操作平臺包括監控計算機，監控計算機連接有通信接口、水面操作臺和水面導航設備單元；所述通信接口連接岸上的通信接口，岸上的通信接口連接自動駕駛計算機。

作為一種優化的技術方案，所述載體仿真計算機上裝有D/A轉換板、A/D轉換板、DO輸出板、DI輸入板和串口板，自動駕駛計算機上裝有D/A轉換板、A/D轉換板、DO輸出板、DI輸入板和串口板；所述載體仿真計算機的D/A轉換板連接自動駕駛計算機的A/D轉換板，載體仿真計算機的A/D轉換板連接自動駕駛計算機的D/A轉換板，載體仿真計算機的DO輸出板連接自動駕駛計算機的DI輸入板，載體仿真計算機的DI輸入板連接自動駕駛計算機的DO輸出板。

由于采用了上述技術方案，與現有技術相比，本實用新型的優點是：

1)、本實用新型通過仿真的方法來模擬無人船和其運行的海洋環境，可以模擬在不同海洋環境下的試驗研究，可以模擬對無人船的各種控制，而這種控制是沒有風險的。

2)、本實用新型的無人船自動駕駛計算機與實際無人船的自動駕駛計算機的軟硬件配置是一樣的，在仿真平臺上實驗成功的系統可以直接用到實際的無人船中。

3)、本實用新型中海洋環境模擬計算機可以通過人機界面設置多種環境參數如海流、浪涌或各種障礙物，通過這種靈活的設置方式可以模擬各種可能遇到的海洋環境。

4)、本實用新型的結構可以擴展，如無人船可能用到的聲學設備，環境觀測設備等，可以通過計算機進行數字化仿真，通過網絡傳送給自動駕駛計算機，并通過環境模擬計算機進行顯示。

本實用新型通過該仿真平臺，在產品設計和產品研制過程中，用安全、靈活、廉價的系統仿真試驗獲得產品功能、性能和可靠性的大量信息，并優化和完善設計，通過仿真排除設計中的錯誤，確保海上試驗的成功。

同時下面結合附圖和具體實施方式對本實用新型作進一步說明。

附圖說明

圖1為本實用新型一種實施例中無人船本體和岸基操作平臺的結構示意圖；

圖2是本實用新型一種實施例中無人船半物理數學仿真平臺的結構原理框圖。

具體實施方式

實施例：

如圖1、2所示，一種無人船半物理數學仿真平臺，包括無人船本體、岸基操作平臺、載體仿真計算機和環境仿真計算機。所述無人船本體包括船殼，船殼上設置有自動駕駛計算機，導航傳感器單元，執行機構單元和觀測單元；所述自動駕駛計算機連接有岸基操作平臺、載體仿真計算機和環境仿真計算機；所述自動駕駛計算機與載體仿真計算機之間通過硬件接口相連；載體仿真計算機和環境仿真計算機之間通過高速通信網絡連接在一起，環境仿真計算機連接有顯示設備。

作為一種優化的技術方案，所述岸基操作平臺包括監控計算機，監控計算機連接有通信接口、水面操作臺和水面導航設備單元；所述通信接口連接岸上的通信接口，岸上的通信接口連接自動駕駛計算機。