[發明專利]一種海空自主協同搜救M3U平臺

有效

• 申請號: 201810298404.1
• 申請日: 2018-03-30
• 公開（公告）號: CN108563242B
• 公開（公告）日: 2019-08-23
• 發明（設計）人: 馬勇;盛光明
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: G05D1/12
• 分類號: G05D1/12;G05D1/04;G05D1/02;G05B19/418;G05B13/04
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 劉秋芳

1.一種?？兆灾鲄f同搜救M3U平臺，其特征在于：包括無人機智能輔助單元、紅外搜尋跟蹤單元和遠程無線控制單元；

所述無人機智能輔助單元包括無人機起降固定模塊、GPS通訊定位模塊、無人機智能取放模塊，所述無人機起降固定模塊用于實現無人機在無人艇上的起飛與降落，所述GPS通訊定位模塊用于對需救援的位置進行精準定位，并將位置信息傳送到遠程無線控制單元，所述無人機智能取放模塊接收來自遠程無線控制單元的控制指令，利用機械手臂將救援裝備精確的投放到GPS定位的地方；

所述紅外搜尋跟蹤單元包括紅外傳感通信模塊和紅外搜尋定位模塊，所述紅外傳感通信模塊用于保持救援裝備與無人艇之間的通信；所述紅外搜尋定位模塊根據紅外傳感通信模塊的通信，控制無人艇的航行方向；

所述紅外搜尋定位模塊包括紅外傳輸控制模塊和折線路徑跟蹤控制裝置，紅外傳輸控制模塊根據紅外傳感通信模塊的通信，物理上控制無人艇的航行方向，折線路徑跟蹤控制裝置能夠將來自無人機、遠程無線控制單元的數據進行綜合處理，進而得到精準的信息控制無人艇的航行方向；

所述折線路徑跟蹤控制裝置包括數據采集單元、數據處理單元、動力控制單元，

所述數據采集單元包括GPS接收模塊和地磁感應模塊，所述GPS接收模塊和地磁感應模塊分別獲取無人水面艇的經緯度信息和艏向角并輸出給數據處理單元；

所述數據處理單元包括路徑跟蹤算法模塊和運動控制算法模塊，所述路徑跟蹤算法模塊將計算出無人水面艇與預設路徑之間的偏差，并將偏差輸出給運動控制算法模塊，所述運動控制算法模塊根據無人水面艇與預設路徑之間的偏差得出控制命令，并將控制命令傳輸給動力控制單元；

所述動力控制單元控制無人艇的運動；

所述路徑跟蹤算法模塊包括直線路徑跟蹤算法和折線路徑跟蹤算法，所述直線路徑跟蹤算法是在預設路徑中加入動態變化的虛擬目標點，控制無人水面艇朝虛擬目標點靠近，虛擬目標點隨無人水面艇的位置變化而不斷地按照規則更新；所述折線路徑跟蹤算法在無人水面艇跟蹤到一段直線路徑尾端時，若虛擬目標點不在這段直線路徑上，則無人水面艇開始跟蹤下一段直線路徑；

所述遠程無線控制單元包括控制模塊和GPS模塊，控制模塊能夠根據無人機傳輸的目標信息向無人艇發送控制指令，引導無人艇向目標航行，同時可以控制無人機在無人艇上的精準降落與起飛，GPS模塊可以定位無人機與無人艇的位置信息。

2.根據權利要求1所述的?？兆灾鲄f同搜救M3U平臺，其特征在于：所述紅外傳感通信模塊包括救援裝備和無人艇紅外接收裝置，救援裝備能夠幫助落水人員暫時獲救，同時定位目標的位置信息，無人艇紅外接收裝置位于無人艇上，能時刻接收紅外信號，保持無人艇與救援裝備之間的通信。

3.根據權利要求2所述的?？兆灾鲄f同搜救M3U平臺，其特征在于：所述救援裝備為多功能救生圈。

4.根據權利要求1所述的海空自主協同搜救M3U平臺，其特征在于：所述運動控制算法模塊可以根據無人水面艇和預設路徑之間的偏差，判斷無人水面艇的運動狀態調整方式，并得出控制命令輸出給動力控制模塊。

5.根據權利要求1或4所述的海空自主協同搜救M3U平臺，其特征在于：所述動力控制單元包括舵機控制模塊、伺服舵機和噴水推進器，所述舵機控制模塊接收數據處理單元輸出的控制命令，產生電信號發送給伺服舵機和噴水推進器，所述伺服舵機受電信號激勵轉動，帶動無人水面艇的噴水嘴擺動，進而使無人水面艇轉向，所述噴水推進器受電信號激勵快速運轉，為無人水面艇提供動力。