[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

说明书

本发明涉及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和方法，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、卫星定位装置工作；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。本发明实现水下机器人/潜水器在所携带有限能源的条件下最大程度完成水下机器人/潜水器长期水下作业探测任务。

技术领域

本发明涉及一种水下机器人/潜水器分时作业监管值班控制策略，具体地说是一种用于水下机器人/潜水器分时作业监管值班控制系统及方法。

背景技术

随着人们对海洋的探索日益频繁和迫切，水下机器人/潜水器作为一种重要的工具得到了大量的应用。同时对水下机器人/潜水器在水下作业探测工作周期、次数提出了更高要求。

大多水下机器人/潜水器受其结构体积和携带能源量的限制，无法满足大范围、长时间的工作要求。另外水下机器人/潜水器在水下作业探测工作周期是按照一定规律进行的,这就需要水下机器人/潜水器根据所需探测周期要求进行作业；现有的水下机器人/潜水器大多不具有分时作业和监管控制的专门系统，这就给水下机器人/潜水器的能源合理利用和作业任务规划带来诸多不便。

发明内容

针对以上所述水下机器人/潜水器的能源需求和作业任务需求，设计开发相应的监管值班控制系统，既可以实现分时分段工作，又可以充分利用能源，有效减降低能源损耗。本发明提供一种对传感器设备进行统一调度和协调管理，同时降低能源消耗并高效利用所携带的有限能源，构成水下机器人/潜水器分时工作的监管值班控制系统和方法。

本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：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，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、卫星定位装置连接；

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。

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，同时使水下机器人在水下具有的自动处理紧急事件的能力，确保水下机器人在工作过程中安全可靠。

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，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。