[實用新型]一種幫助無人船通過狹窄水域的裝置

有效

• 申請號: 201720092908.9
• 申請日: 2017-01-24
• 公開（公告）號: CN206594523U
• 公開（公告）日: 2017-10-27
• 發明（設計）人: 劉佳;蔣星宇;司云騰;臧鵬飛;晏醒醒
• 申請（專利權）人: 南京信息工程大學
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司32224
• 代理人: 董建林

技術領域

本實用新型涉及一種幫助無人船通過狹窄水域的裝置，屬于船舶技術領域。

背景技術

水文數據的采集以及危險水域救援常常處于野外環境中，目前我國對于水文數據的采集以及危險水域的探測自動化程度不高，使用的檢測設備缺少智能化，依賴人員并且工作效率較低。隨著無人船的發明，越來越的探測任務交給無人船進行完成。但是無人船航行依靠GPS定位，GPS精度不足以滿足在狹窄水域的精確定位，并且狹窄水域中，水面情況復雜，水下情況也非常復雜，在特殊復雜的狹窄水域中航行時，無人船容易撞到岸邊或者觸礁。嚴重影響了無人船進行正常的水文探測。

發明內容

本實用新型所要解決的技術問題是克服現有技術的缺陷，提供一種幫助無人船通過狹窄水域的裝置，使無人船在狹窄的水域，無法通過GPS裝置進行精確導航通過本裝置，可以幫助無人船安全的通過復雜的狹窄水域，進行進一步的探測任務。

為解決上述技術問題，本實用新型提供一種幫助無人船通過狹窄水域的裝置，包括船體，其特征是，包括采用控制器模塊、激光測量裝置、聲吶測量裝置、避險動力裝置、定位裝置和數據傳輸裝置，所述控制器模塊分別與激光測量裝置、聲吶測量裝置、避險動力裝置、定位裝置和數據傳輸裝置相連接。

進一步地，還包括設在船體內部用于給船體供電的電源裝置以及設在船尾驅動船體運動的船體動力裝置。

進一步地，所述控制器模塊采用STM32控制器模塊，STM32控制器通過串口分別與激光測量裝置、聲吶測量裝置、避險動力裝置、動力裝置、GPS定位裝置和數據傳輸裝置相連接。

進一步地，所述定位裝置采用GPS定位裝置。

進一步地，所述數據傳輸裝置采用無線數據傳輸裝置，用于控制器模塊和上位機之間的數據傳遞。

進一步地，所述激光測量裝置和聲吶測量裝置設在船體前段；激光測量裝置對船體前部扇形區域進行探測，聲吶測量裝置實時探測船體水下周圍情況，并將探測信息傳遞給控制器模塊。

進一步地，所述避險動力裝置設置在船底中部，包括舵機，電動機以及螺旋槳，用于避免船體與兩邊的的障礙物發生碰撞。

本實用新型所達到的有益效果：

1）激光裝置探測水面情況，回傳給主控制板，繪制出周圍水域情況，規劃出行進路；2）采用聲吶裝置對水下情況進行探測，避免在水下遇到障礙物，船只在狹窄水域發生碰撞；3）避險動力裝置幫助船體緊急改變船體移動方向避免碰撞；4）上位機軟件能實時表示船體的位置。

附圖說明

圖1是系統示意圖；

圖2是船體結構圖；

圖3是湖面信息無人船導航圖；

圖4是無人船通過狹窄水域流程圖。

圖中的1是船體，2是聲吶裝置，3是電源裝置，4是避險動力裝置， 5是船體動力裝置，6是無線數據傳輸裝置，7是GPS定位裝置，8是STM32控制器模塊，9是激光測量裝置。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型作進一步描述。以下實施例僅用于更加清楚地說明本實用新型的技術方案，而不能以此來限制本實用新型的保護范圍。

根據圖1，該圖為系統示意圖，此處為在無人船上的系統，STM32控制器模塊8、激光測量裝置9、聲吶裝置2、避險動力裝置4、船體動力裝置5、GPS定位裝置7和無線數據傳輸裝置6相連接。船體1的信息由STM32控制器收集和處理，操作動力裝置和避險動力裝置根據情況運作，與上位機通信，接受指令和實時反饋情況。

根據圖2，該圖為船體結構圖。激光測量裝置9位于船頭上部，對于船體前部扇形區域120度范圍內進行探測，當120度范圍內，出現20米左右的障礙物，就將情況發送給主控制板進行處理。聲吶裝置2位于船體前部下側，實時探測船體水下周圍情況。避險動力裝置4包括三個部分，舵機，電動機，以及螺旋槳。船體將要向兩側碰撞的時候，STM32控制器控制避險動力裝置啟動，向船體撞去的反方向反轉，當船體停下時，電機停止旋轉。GPS定位裝置7位于船體尾部，無線數據傳輸裝置6位于船體尾部。

根據圖3，湖面信息無人船導航圖，工作人員通過上位機給無人船發送指令，讓無人船到達指定位置。無人船根據GPS信息和激光探測裝置探測周圍水域的情況，規劃出一條適合的在水面上航行的線路。