[发明专利]用于水下机器人/潜水器分时作业的监管值班控制系统及方法

权利要求书

1.一种用于水下机器人/潜水器分时作业的监管值班控制系统，其特征在于：监管值班控制电路模块通过CAN总线与自动驾驶仪、浮力调节控制装置、水面通讯定位单元和卫星定位装置连接，控制自动驾驶仪、浮力调节控制装置、水面通讯定位单元以及卫星定位装置；

深度计、高度计通过串行通讯口与监管值班控制电路模块连接，分别采集深高度信息发送给监管值班控制电路模块进行监控；

漏水检测传感器直接连接到监管值班控制电路模块的输入端口，实时监测漏水状态；

所述水面通讯定位单元连接卫星定位装置，用于实现水下机器人/潜水器在入水前以及出水后的通讯、定位、检测、使命任务规划，同时使水下机器人/潜水器在水下具有的自动处理紧急事件的能力；

所述监管值班控制电路模块包括：

嵌入式微处理器通过CAN总线通讯控制电路连接到自动驾驶仪、浮力调节控制装置、水面通讯定位单元，实现与自动驾驶仪、浮力调节控制装置、水面通讯定位单元的数据交互；

嵌入式微处理器通过功率驱动控制电路连接到水面通讯定位单元、卫星定位装置、浮力调节控制装置、深度计、高度计实现供电控制；

嵌入式微处理器通过串口通讯控制电路连接到卫星定位装置、深度计和高度计，实现数据通讯；

状态检测和信号输入检测电路连接嵌入式微处理器，用于监测水面通讯定位单元和自动驾驶仪的工作状态以及水下机器人/潜水器载体内部漏水状态；

自动驾驶仪顺次连接供电切换电路、电源变换电路，电源变换电路又分别与功率驱动控制电路和嵌入式微处理器连接，实现相互供电切换控制。

2.一种用于水下机器人/潜水器分时作业的监管值班控制方法，其特征在于：监管值班控制电路模块接收自动驾驶仪发送的指令信息，并解析CAN总线数据，与自动驾驶仪进行信息交互；监管值班控制电路模块根据自动驾驶仪的指令信息确认工作状态，进入相应的工作模式；

如果水下机器人/潜水器处于监管工作模式，则自动驾驶仪告知监管值班电路模块进入监管状态，同时将水下机器人/潜水器实时信息发送给监管值班控制电路模块，监管值班电路模块收到信息后反馈给自动驾驶仪完成一次握手通讯，判断监管值班电路模块是否进入监管状态；

如果监管值班电路模块进入监管状态，则自动驾驶仪发送关机确认信息，监管值班电路模块收到确认关机指令后关闭自动驾驶仪，进入监管状态，否则返回监管值班控制电路模块解析CAN总线数据，与自动驾驶仪进行信息交互；

在监管状态期间，监管值班电路模块进行计时并对水下机器人/潜水器当前的深度、高度进行监控，实时监测各舱段内是否漏水；

如果检测到舱段内漏水或计时结束则结束监管状态，启动自动驾驶仪，监管值班电路模块将启动相关信息发送给自动驾驶仪，由自动驾驶仪启动内置的唤醒引导任务，并根据监管值班电路模块提供的信息判断下一步的使命任务，自动驾驶仪同时告知监管值班电路模块进入值班工作模式，如果自动驾驶仪启动失败，则直接启动水面通讯定位单元进入应急工作；所述启动相关信息包括当前系统时间、是否进行过在线规划的标志、当前航行路径索引、当前已完成的观测次数、下次唤醒时间、当前要监视深度和高度信息以及启动原因；

如果检测到舱段内漏水且计时结束，则判断水下机器人/潜水器是否超深或触底；

如果超深或触底则监管值班电路模块发送浮力调节指令，启动浮力调节控制装置，调整浮力避免超深或触底，否则保持监管状态直到计时结束。

3.根据权利要求2所述的用于水下机器人/潜水器分时作业的监管值班控制方法，其特征在于：所述工作模式包括硬件检查工作模式、使命值班工作模式和监管工作模式。

4.根据权利要求2或3所述的用于水下机器人/潜水器分时作业的监管值班控制方法，其特征在于：如果自动驾驶仪处于硬件检查工作模式，则监管值班控制电路模块根据自动驾驶仪发出的系统检查指令，对监管值班电路模块各项功能以及连接的设备进行检查，并将结果信息反馈给自动驾驶仪。