[發明專利]一種用于無人船的集成通信裝置和通信方法

在審

• 申請號: 202010186225.6
• 申請日: 2020-03-17
• 公開（公告）號: CN111490804A
• 公開（公告）日: 2020-08-04
• 發明（設計）人: 張龍剛;馬雙雙
• 申請（專利權）人: 云南師范大學
• 主分類號: H04B1/40
• 分類號: H04B1/40;H04B1/401;H04B7/185;H04L12/02;H04L12/40;H04L12/66;H04W4/30
• 代理公司: 云南凌云律師事務所 53207
• 代理人: 董建國;袁昊昀

一種用于無人船的集成通信裝置和通信方法，包括主控單元、通信網關、電源模塊、以太網通信組件、WIFI通信組件、數傳電臺通信組件和北斗衛星通信組件。主控單元、以太網通信組件和WIFI通信組件均通過以太網和通信網關相連，數傳電臺通信組件和北斗衛星通信組件均通過RS232和通信網關相連，以太網通信組件附帶有RJ45接口，WIFI通信組件、數傳電臺通信組件和北斗衛星通信組件均和對應的天線連接，電源模塊給所有單元和組件供電。本發明將無人船常用的以太網、WIFI、數傳電臺、北斗衛星四種通信方式集成在一起，減小了通信裝置的體積，岸基指控系統可以根據無人船的工況選擇和轉換與無人船之間的通信模式，提高了通信的可靠性。

技術領域

本發明屬于通信技術領域，特別涉及一種用于無人船的集成通信裝置和通信方法。

背景技術

隨著科學技術的進步和應用場景的擴展，運載平臺和數據采集系統均朝著無人化、智能化的方面發展，無人平臺如無人機、無人船和無人自主航行器等逐漸成為研究熱點。無人船作為一種無人水面平臺，在軍事和民用領域均存在廣泛應用，搭載多種傳感器后可以在海洋上執行全天候、長航時、大范圍的任務，例如海上搜救、海洋環境監測、海洋氣象預報、海圖測繪、資源勘探、海洋生物研究等民用領域，海面無人作戰、通信中繼、海上巡邏與偵查等軍事領域。當無人船在岸上進行調試時，需要岸基指控系統通過有線通信或近距離無線通信的方式向其發送配置命令，裝載預設任務；當無人船在海上執行任務時，需要岸基指控系統通過無線通信的方式向其發送指揮命令，同時無人船也通過無線通信方式向岸基指控系統發送采集的數據和無人船的狀態信息。

更主要的，當前的無人船通信裝置往往是分立的，有獨立的有線通信調試接口和多個無線通信裝置，有線通信調試接口往往采用以太網的RJ45，無線通信方式包括GPRS、WIFI、數傳電臺和北斗衛星。這些通信方式具備不同的特點，且通信系統是分開設計的，或從不同的廠家購買，并經過各自的通道接入無人船的主控中心，主控中心通過對應的接口和這些通信模塊相連。這樣的通信裝置大多存在體積大、位置分散、安裝布線困難等特點，并且在多種無線通信方式同時使用的情況下還會存在能耗高、電磁干擾等問題，難以滿足日趨小型化的無人船對通信裝置提出的便攜、易用、低能耗、可靠的要求，制約了無人船技術的發展和應用。因此如何開發出一種便攜、易用、低能耗、可靠的無人船通信裝置成為了一個重要問題，尤其是在海上巡邏、海上通信中繼等對便攜和可靠性要求比較高的場合。

發明內容

針對當前的無人船通信裝置存在的體積大、位置分散、能耗高等問題，本發明提出了一種用于無人船的集成通信裝置和通信方法。本發明將無人船常用通信方式中的以太網通信、WIFI通信、數傳電臺通信和北斗衛星通信四種通信模式集成到了一起，減小了通信裝置的體積，易于便攜。在某個特定時刻只使用一種通信模式，其他三種通信模塊斷電，減小了能耗。如果當前的通信模式出現誤碼率上升的情況，該通信裝置能夠自動轉換到另一種通信模式，保證了通信的可靠性。該發明使得無人船通信裝置集成化程度更高，能耗更低，更加便攜和易于安裝，有利于無人船的應用和推廣。

本發明提供的技術方案是：

一種用于無人船的集成通信裝置，其特征在于，包括主控單元、通信網關、電源模塊、以太網通信組件、WIFI通信組件、數傳電臺通信組件和北斗衛星通信組件。

進一步優選的是，所述通信網關內部集成有以太網轉RS232模塊。

進一步優選的是，所述電源模塊內設置有兩個分壓器，分別提供5V工作電壓和3.3V工作電壓。

一種用于無人船的集成通信裝置的通信方法，在通信時，無人船和岸基指控系統各有一套通信裝置，共有以太網、WIFI、數傳電臺、北斗衛星四種通信模式可以選擇，在某個時刻只使用一種通信模式，同時另外三種通信模塊斷電，通信模式由岸基指控系統通信裝置的主控單元進行選擇和轉換，四種通信模式的優先級從高到低依次是以太網、WIFI、數傳電臺、北斗衛星。