[發明專利]一種水下定位通信系統、方法、裝置、設備及介質

在審

• 申請號: 202211066956.2
• 申請日: 2022-09-01
• 公開（公告）號: CN115442749A
• 公開（公告）日: 2022-12-06
• 發明（設計）人: 薛強;黃松華;朱冬青;馮海泓;黃敏燕;李記龍
• 申請（專利權）人: 嘉興中科聲學科技有限公司
• 主分類號: H04W4/029
• 分類號: H04W4/029;H04B11/00;G01S15/06;G01S15/86;G01S19/45
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 張萍

本申請公開了一種水下定位通信系統、方法、裝置、設備及介質，應用于水下定位及通信技術領域，用以解決現有技術中的水下定位通信系統存在資源消耗較大、定位效率較低的問題。具體為：船載操控設備確定水下機器人在當前水下作業階段的水下作業類型為定位輔助水下作業時，控制水下機器人從第一工作模式切換至第二工作模式，以使水下機器人按照大于第一工作模式的第一信號發射頻率的第二信號發射頻率發射聲學定位信號，從而可以基于水下機器人發射的聲學定位信號，對水下機器人進行快速定位，進而可以提高第二工作模式下水下機器人定位效率，而且，水下機器人僅在執行定位輔助水下作業時處于第二工作模式，從而可以降低水下定位通信系統的資源損耗。

技術領域

本申請涉及水下定位及通信技術領域，尤其涉及一種水下定位通信系統、方法、裝置、設備及介質。

背景技術

隨著海洋開發技術的不斷發展，針對水下機器人在海洋探索及開發、軍事作戰等領域的協同作業逐漸成為熱門的研究課題，其中，針對水下機器人的水下定位及通信是協同作業的前提條件和關鍵技術。

目前，水下定位通信系統是利用水聲技術對水下機器人進行大地坐標的測定，然而，目前的水下定位通信系統對水下機器人的定位效率還有待提高，而且，為了保證對水下機器人定位的持續性，水下定位通信系統通常處于持續性工作狀態，從而導致水下定位系統的資源消耗較大。

發明內容

本申請實施例提供了一種水下定位通信系統、方法、裝置、設備及介質，用以解決現有技術中的水下定位通信系統存在資源消耗較大、定位效率較低的問題。

本申請實施例提供的技術方案如下：

一方面，本申請實施例提供了一種水下定位通信系統，包括位于測量母船中的船載操控設備，布放在水面上的至少四個定位浮標，以及位于水下設定深度的水下機器人；船載操控設備與至少四個定位浮標之間采用無線通信方式進行通信，水下機器人與船載操控設備和至少四個定位浮標之間均采用聲學通信方式進行通信；

船載操控設備，用于基于水下機器人在不同水下作業階段的水下作業規劃信息，確定水下機器人在當前水下作業階段的水下作業類型為定位輔助水下作業時，控制水下機器人從第一工作模式切換至第二工作模式；以及接收至少四個定位浮標在接收到水下機器人在第二工作模式下發射的聲學定位信號后發送的信號傳輸時延和浮標位置坐標，基于至少四個定位浮標發送的信號傳輸時延和浮標位置坐標，對水下機器人進行定位得到機器人位置坐標后，將機器人位置坐標發送至水下機器人；

水下機器人，用于從第一工作模式切換至第二工作模式后，按照大于第一工作模式的第一信號發射頻率的第二信號發射頻率，發射聲學定位信號；以及按照大于第一工作模式的第一數據傳輸頻率的第二數據傳輸頻率，接收船載操控設備發送的機器人位置坐標，并基于機器人位置坐標執行定位輔助水下作業；

至少四個定位浮標，用于接收水下機器人發射的聲學定位信號，確定所述聲學定位信號的信號傳輸時延，并獲取浮標位置坐標，將所述信號傳輸時延和所述浮標位置坐標發送至船載操控設備。

在一種可能的實施方式中，水下機器人，還用于獲取定位輔助水下作業的作業進度信息，按照大于第一工作模式的第一數據傳輸頻率的第二數據傳輸頻率，發送定位輔助水下作業的作業進度信息至船載操控設備；

船載操控設備，還用于接收水下機器人發送的定位輔助水下作業的作業進度信息，基于定位輔助作業的作業進度信息，對定位輔助作業的作業進度進行可視化監控，以及基于定位輔助作業的作業進度信息，確定定位輔助水下作業執行完成時，控制水下機器人從第二工作模式切換至第一工作模式。