[發(fā)明專(zhuān)利]一種水下定位通信系統(tǒng)、方法、裝置、設(shè)備及介質(zhì)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202211066956.2
• 申請(qǐng)日: 2022-09-01
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN115442749A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-12-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 薛強(qiáng);黃松華;朱冬青;馮海泓;黃敏燕;李記龍
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 嘉興中科聲學(xué)科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H04W4/029
• 分類(lèi)號(hào): H04W4/029;H04B11/00;G01S15/06;G01S15/86;G01S19/45
• 代理公司: 北京超凡宏宇專(zhuān)利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 張萍

1.一種水下定位通信系統(tǒng)，其特征在于，包括位于測(cè)量母船中的船載操控設(shè)備，布放在水面上的至少四個(gè)定位浮標(biāo)，以及位于水下設(shè)定深度的水下機(jī)器人；所述船載操控設(shè)備與所述至少四個(gè)定位浮標(biāo)之間采用無(wú)線通信方式進(jìn)行通信，所述水下機(jī)器人與所述船載操控設(shè)備和所述至少四個(gè)定位浮標(biāo)之間均采用聲學(xué)通信方式進(jìn)行通信；

所述船載操控設(shè)備，用于基于所述水下機(jī)器人在不同水下作業(yè)階段的水下作業(yè)規(guī)劃信息，確定所述水下機(jī)器人在當(dāng)前水下作業(yè)階段的水下作業(yè)類(lèi)型為定位輔助水下作業(yè)時(shí)，控制所述水下機(jī)器人從第一工作模式切換至第二工作模式；以及接收所述至少四個(gè)定位浮標(biāo)在接收到所述水下機(jī)器人在所述第二工作模式下發(fā)射的聲學(xué)定位信號(hào)后發(fā)送的信號(hào)傳輸時(shí)延和浮標(biāo)位置坐標(biāo)，基于所述至少四個(gè)定位浮標(biāo)發(fā)送的信號(hào)傳輸時(shí)延和浮標(biāo)位置坐標(biāo)，對(duì)所述水下機(jī)器人進(jìn)行定位得到機(jī)器人位置坐標(biāo)后，將所述機(jī)器人位置坐標(biāo)發(fā)送至所述水下機(jī)器人；

所述水下機(jī)器人，用于從所述第一工作模式切換至所述第二工作模式后，按照大于所述第一工作模式的第一信號(hào)發(fā)射頻率的第二信號(hào)發(fā)射頻率，發(fā)射聲學(xué)定位信號(hào)；以及按照大于所述第一工作模式的第一數(shù)據(jù)傳輸頻率的第二數(shù)據(jù)傳輸頻率，接收所述船載操控設(shè)備發(fā)送的所述機(jī)器人位置坐標(biāo)，并基于所述機(jī)器人位置坐標(biāo)執(zhí)行所述定位輔助水下作業(yè)；

所述至少四個(gè)定位浮標(biāo)，用于接收所述水下機(jī)器人發(fā)射的所述聲學(xué)定位信號(hào)，確定所述聲學(xué)定位信號(hào)的信號(hào)傳輸時(shí)延，并獲取浮標(biāo)位置坐標(biāo)，將所述信號(hào)傳輸時(shí)延和所述浮標(biāo)位置坐標(biāo)發(fā)送至所述船載操控設(shè)備。

2.如權(quán)利要求1所述的水下定位通信系統(tǒng)，其特征在于，所述水下機(jī)器人，還用于獲取所述定位輔助水下作業(yè)的作業(yè)進(jìn)度信息，按照大于所述第一工作模式的第一數(shù)據(jù)傳輸頻率的第二數(shù)據(jù)傳輸頻率，發(fā)送所述定位輔助水下作業(yè)的作業(yè)進(jìn)度信息至所述船載操控設(shè)備；

所述船載操控設(shè)備，還用于接收所述水下機(jī)器人發(fā)送的所述定位輔助水下作業(yè)的作業(yè)進(jìn)度信息，基于所述定位輔助作業(yè)的作業(yè)進(jìn)度信息，對(duì)所述定位輔助作業(yè)的作業(yè)進(jìn)度進(jìn)行可視化監(jiān)控，以及基于所述定位輔助作業(yè)的作業(yè)進(jìn)度信息，確定所述定位輔助水下作業(yè)執(zhí)行完成時(shí)，控制所述水下機(jī)器人從所述第二工作模式切換至所述第一工作模式。

3.如權(quán)利要求1所述的水下定位通信系統(tǒng)，其特征在于，所述船載操控設(shè)備，還用于基于所述水下機(jī)器人在不同水下作業(yè)階段的水下作業(yè)規(guī)劃信息，確定所述水下機(jī)器人在當(dāng)前水下作業(yè)階段的水下作業(yè)類(lèi)型為非定位輔助作業(yè)時(shí)，控制所述水下機(jī)器人從所述第二工作模式切換至所述第一工作模式；以及接收所述至少四個(gè)定位浮標(biāo)在接收到所述水下機(jī)器人在所述第一工作模式下發(fā)射的聲學(xué)定位信號(hào)后發(fā)送的信號(hào)傳輸時(shí)延和浮標(biāo)位置坐標(biāo)，基于所述至少四個(gè)定位浮標(biāo)發(fā)送的信號(hào)傳輸時(shí)延和浮標(biāo)位置坐標(biāo)，對(duì)所述水下機(jī)器人進(jìn)行定位得到機(jī)器人位置坐標(biāo)后，基于所述機(jī)器人位置坐標(biāo)，對(duì)所述水下機(jī)器人進(jìn)行可視化監(jiān)控；

所述水下機(jī)器人，用于從所述第二工作模式切換至所述第一工作模式后，按照小于所述第二工作模式的第二信號(hào)發(fā)射頻率的第一信號(hào)發(fā)射頻率，發(fā)射聲學(xué)定位信號(hào)；

所述至少四個(gè)定位浮標(biāo)，用于接收所述水下機(jī)器人發(fā)射的所述聲學(xué)定位信號(hào)，確定所述聲學(xué)定位信號(hào)的信號(hào)傳輸時(shí)延，并獲取浮標(biāo)位置坐標(biāo)，將所述信號(hào)傳輸時(shí)延和所述浮標(biāo)位置坐標(biāo)發(fā)送至所述船載操控設(shè)備。

4.如權(quán)利要求3所述的水下定位通信系統(tǒng)，其特征在于，所述水下機(jī)器人，還用于獲取所述非定位輔助作業(yè)的作業(yè)進(jìn)度信息，按照小于所述第二工作模式的第二數(shù)據(jù)傳輸頻率的第一數(shù)據(jù)傳輸頻率，發(fā)送所述非定位輔助作業(yè)的作業(yè)進(jìn)度信息至所述船載操控設(shè)備；

所述船載操控設(shè)備，還用于接收所述水下機(jī)器人發(fā)送的所述非定位輔助作業(yè)的作業(yè)進(jìn)度信息，基于所述非定位輔助作業(yè)的作業(yè)進(jìn)度信息，對(duì)所述非定位輔助作業(yè)的作業(yè)進(jìn)度進(jìn)行可視化監(jiān)控。

5.如權(quán)利要求1所述的水下定位通信系統(tǒng)，其特征在于，所述至少四個(gè)定位浮標(biāo)，具體用于將所述信號(hào)傳輸時(shí)延和所述浮標(biāo)位置坐標(biāo)轉(zhuǎn)換成無(wú)線電信號(hào)發(fā)送至所述船載操控設(shè)備；

所述船載操控設(shè)備，具體用于分別對(duì)所述至少四個(gè)定位浮標(biāo)發(fā)送的無(wú)線電信號(hào)進(jìn)行解析，得到所述至少四個(gè)定位浮標(biāo)發(fā)送的信號(hào)傳輸時(shí)延和浮標(biāo)位置坐標(biāo)。