[發明專利]一種水面多功能自主巡航船系統

有效

• 申請號: 201811005622.8
• 申請日: 2018-08-30
• 公開（公告）號: CN109263814B
• 公開（公告）日: 2020-05-01
• 發明（設計）人: 嚴勝剛;賈威;李先剛;陳慧慧;井龑東
• 申請（專利權）人: 西北工業大學
• 主分類號: B63B35/00
• 分類號: B63B35/00;B63H21/20;G08C17/02;H04N5/225;H04N7/18
• 代理公司: 西北工業大學專利中心 61204
• 代理人: 陳星

本發明提出一種水面多功能自主巡航船系統，包括岸上控制系統、船體、動力系統、傳感器系統和水上控制系統；岸上控制系統包括中央控制器、顯示系統和岸上無線收發機；動力系統分為空氣動力推進系統和水動力推進系統；傳感器系統能夠檢測船體位置、姿態，船體周圍環境信息；水上控制系統包括水上控制器和水上無線收發機；水上控制器通過水上無線收發機接收岸上無線收發機發送的控制指令，并轉化為驅動指令控制相關船上部件；水上控制系統將檢測的船體位置、姿態，船體周圍環境信息，以及動力系統的工作狀態發送給岸上控制系統。本發明實現遠程無線遙控和自主航行，采用水動力推進和空氣動力推進兩種方式組合實現對克服復雜水下環境對自主航行的影響。

技術領域

本發明涉及水面航行器技術領域，具體為一種水面多功能自主巡航船系統。

背景技術

根據調查分析，在中國的近海、景區、公園等類似區域需要大量的人力物力對水域的情況進行監管維護，以及對突發事件及時處理。監管維護工作包括對水面垃圾清理、實時了解水面情況等，突發事件包括人員意外落水救生等。

目前這些工作主要是靠有人船舶來完成，工作人員通過人力來處理上述情況，費時費力，而且效率低，可靠性不高，尤其是在一些危險或受污染環境下，工作人員自身的安全難以得到保障。而且現有的設備往往功能單一，如垃圾清理船只能實現垃圾清理，對于一些城市公園中的小水體而言，體積大、造價昂貴、適用領域窄、作業時污染環境。

在現有產品方面，專利CN103195035A中提出的產品，可以進行水面監測，但無法自主航行。專利CN105544485A中提出的自主巡航船，雖然解決了前述一款產品的無法自主移動的問題，但是并沒有采用螺旋槳與空氣推進的混合動力，螺旋槳容易被垃圾堵住，安全性較差。

發明內容

未解決現有技術存在的問題，本發明提出一種水面多功能自主巡航船系統，采用上位機和下位機的設置實現遠程無線遙控和自主航行，采用水動力推進和空氣動力推進兩種方式組合實現對克服復雜水下環境對自主航行的影響。

本發明的技術方案為：

所述一種水面多功能自主巡航船系統，其特征在于：包括岸上控制系統、船體、動力系統、傳感器系統和水上控制系統；

所述岸上控制系統包括中央控制器、顯示系統和岸上無線收發機；中央控制器能夠接受用戶的控制指令，并通過岸上無線收發機發送給水上控制系統；所述中央控制器能夠通過岸上無線收發機接收水上控制系統發送的船上信息，并在顯示系統中顯示；

所述動力系統、傳感器系統和水上控制系統均安裝在船體上；所述動力系統分為空氣動力推進系統和水動力推進系統；所述傳感器系統能夠檢測船體位置、姿態，船體周圍環境信息；所述水上控制系統包括水上控制器和水上無線收發機；水上控制器通過水上無線收發機接收岸上無線收發機發送的控制指令，并轉化為驅動指令控制相關船上部件；水上控制器還能通過水上無線收發機將傳感器系統檢測的船體位置、姿態，船體周圍環境信息，以及動力系統的工作狀態發送給岸上無線收發機；

所述空氣動力推進系統布置在船體兩側上方，通過調節船體兩側空氣動力推進系統的不同推力，提供船體的偏航力矩，能夠快速改變船體航向；所述空氣動力推進系統和水動力推進系統能夠獨立完成船體航行的任務，也能夠共同完成船體航行的任務；

所述船體兩側布置有任務模塊接口，能夠根據不同的任務要求安裝相應的任務完成設備。

進一步的優選方案，所述一種水面多功能自主巡航船系統，其特征在于：所述傳感器系統包括衛星定位系統、超聲波測距模塊、姿態測量系統、攝像頭和微動開關；所述衛星定位系統能夠獲取船體位置信息，所述姿態測量系統能夠獲取船體姿態角，所述超聲波測距模塊能夠獲取船體與周圍障礙物的距離，所述攝像頭獲取船體周圍環境圖像，所述微動開關檢測船體是否與周圍障礙物發生碰撞。