[实用新型]一种无舵自动走航的无人船

说明书

技术领域

 本实用新型涉及无人遥控测量技术领域，具体的说是一种无舵自动走航的无人船。

背景技术

我国水资源丰富、水系众多，但我国又是一个缺水大国，如何有效利用现有水资源，特别是各类中小河流、湖泊是我国急需解决的问题。而对大量的中小河流及其周边的调查、测量是重要基础。传统的测量发法是使用人工划船，使用吊锤、定点采样等方式完成，效率低、成本高无法满足现有国土、规划、和水资源工作的需要。已有无人船都是应用于水质采样、气象等应用，这一类应用对船只航行速度、航线与规划线偏差、数据匹配的定位精度、船只航行姿态要求较低。而国土和规划部门需要精细的局部信息，测量信息比较尺要求常常达到1：500。这就要求更高精度的定位与导航，更精确、灵活的船只控制，更准确的姿态测量与测量成果姿态补偿。

发明内容

本实用新型的目的是为了克服上述背景技术的不足之处，提供一种无舵自动走航的无人船，旨在针对现有国土、规划、航道等部门的应用要求，满足高精度的定位与导航，更精确、灵活的船只控制，更准确的姿态测量与测量成果姿态补偿。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的。

一种无舵自动走航的无人船，包括船体、两侧的浮筒、通讯单元、导航与定位单元、测量单元、动力及驱动单元、船体姿态测定单元、工控机、为上述各部分提供工作电源的电池，所述动力及驱动单元包括设置于船体上的电机驱动器和设置于浮筒上的电机，螺旋桨通过转轴与电机相连，电机驱动器与ARM嵌入式控制模块相连；所述导航与定位单元包括设置于船体顶部的GNSS天线以及GNSS接收机，GNSS接收机与工控机相连；所述船体姿态测定单元包括三维电子陀螺仪，三维电子陀螺仪与ARM嵌入式控制模块相连；所述测量单元与工控机相连；所述通讯单元包括设置于船体顶部的天线，天线与无线路由器相连，无线路由器与交换机相连，交换机与ARM嵌入式控制模块和工控机互连。

在上述技术方案中，所述电机设置于两侧浮筒的尾部，浮筒尾部安装电机的部分为可拆卸式结构。

在上述技术方案中，所述GNSS接收机选用可支持GPS、GLONASS以及中国北斗系统的接收机。

在上述技术方案中，所述测量单元为水下地形测量仪、或流速流量测量仪或近景摄影测量所使用的高精度摄像机，当测量单元为摄像机时，摄像机安装在船体顶部。

本实用新型与现有技术相比，具有以下特点：

（1）由于使用了双动力，速度差控制原理，避免了舵及舵机的使用，使得整个结构更加简单，能量转换率更高，转向灵活，维护简单。

（2）使用了GNSS RTK技术达到了厘米级的定位精度，大幅提高了导航定位精度，不但提高了航线行走的准确性，更保证了测量数据定位成果的真实和有效性。

（3）精度更高的姿态测定与控制系统，可对测量数据进行实时或事后改正，保证了测量数据的有效性，削弱了由于在航行过程中船体晃动对测量成果带来的影响，也有效的改正了GNSS天线与测量单元间的偏差。定位精度足以匹配国土、规则、航道等部门工作实用的要求，满足国家规范，航行轨道的控制严格按照国家规范设定，根据不同的精度要求实施不同的控制精度，最大程度上保证了效率机制。

（4）可实现超远距离控制。

（5）可实现无通讯链接下的自动测量和自动返航。

附图说明

图1为本实用新型无舵自动走航的无人船的结构示意图。

图2为本实用新型无舵自动走航的无人船的电气连接图。

其中：1. 船体、2. 浮筒、3. 电机、4. 螺旋桨、5. 电机驱动器、6.控制设备、7.电池、8.GNSS天线。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步的描述。