[发明专利]一种基于无人船的无人船-水下潜器作业系统

权利要求书

1.一种基于无人船的无人船-水下潜器作业系统，包括无人船和水下潜器，其特征在于，所述无人船为具有信号中继作用的设施；

所述水下潜器上搭载有传感器单元、存储器单元B和水下潜器光通信模块，传感器单元用于采集水下信息，存储器单元B用于存储传感器单元采集的数据，水下潜器光通信模块用于发送传感器单元采集的数据并接收无人船发出的控制信号；

所述水下潜器光通信模块包括第二ARM处理器、第二偏置驱动电路、第二光源、第二发射端透镜组单元、第二接收端光汇聚器、第二光电探测器和第二放大滤波整形电路；所述第二ARM处理器能对收到的电信号进行处理并判断是否为数据请求命令信号，且能在收到的电信号为数据请求命令信号时，发送反馈信号给第二偏置驱动电路，第二ARM处理器还能将传感器单元获取的数据存储到存储器单元B中并发射；所述第二偏置驱动电路能将第二ARM处理器输出的信号调制到第二光源上，用于控制第二光源发射光信号；所述第二发射端透镜组单元用于使第二光源发出的光信号经过后，形成预设的发射角度；所述第二接收端光汇聚器能汇聚光信号；所述第二光电探测器能探测到第二接收端光汇聚器接收的光信号，并将光信号转化为电信号；所述第二放大滤波整形电路用于对第二光电探测器转化得到的电信号进行处理后，输出给第二ARM处理器。

2.根据权利要求1所述的一种基于无人船的无人船-水下潜器作业系统，其特征在于，所述第二ARM处理器采用STM32F103C8。

3.根据权利要求1所述的一种基于无人船的无人船-水下潜器作业系统，其特征在于，所述第二放大滤波整形电路中，采用了芯片TC4427和芯片74HC14串联。

4.根据权利要求1所述的一种基于无人船的无人船-水下潜器作业系统，其特征在于，所述第二偏置驱动电路中，采用了芯片THS7631和芯片LM7171串联。

5.根据权利要求1所述的一种基于无人船的无人船-水下潜器作业系统，其特征在于，所述传感器单元支持RS232或者USB数据接口通信方式。

6.根据权利要求1所述的一种基于无人船的无人船-水下潜器作业系统，其特征在于，所述无人船上搭载有控制单元、无人船光通信模块、扫描定位单元、定位单元和存储器单元A；所述控制单元是基于ARM处理器的控制模块，用于根据预设目标控制无人船各部件的配合运行；所述扫描定位单元是无人船在初始阶段与水下潜器对接的通信模块，扫描定位单元能通过无人船光通信模块发出光信号，并利用无人船光通信模块接收水下潜器发送的反馈信号，用于实现无人船对水下潜器所在区域的扫描定位；所述定位单元采用GPRS或陀螺仪定位模块，用于定位无人船自身所在位置；所述存储器单元A用于存储无人船光通信模块接收的数据；

所述无人船光通信模块包括第一ARM处理器、第一偏置驱动电路、第一光源、第一发射端透镜组单元、第一接收端光汇聚器、第一光电探测器和第一放大滤波整形电路，用于接收水下潜器光通信模块发送的数据及发送控制信号；所述第一ARM处理器能发送控制信号给控制单元、能输出数据请求命令信号、能对收到的电信号进行处理；所述第一偏置驱动电路能将第一ARM处理器输出的数据请求命令信号调制到第一光源上，用于控制第一光源发射光信号；所述第一发射端透镜组单元用于使第一光源发出的光信号经过后，形成预设的发射角度；所述第一接收端光汇聚器能汇聚水下潜器发送的光信号；所述第一光电探测器能将第一接收端光汇聚器接收的光信号转化为电信号；所述第一放大滤波整形电路用于对第一光电探测器转化得到的电信号进行处理后，输出给第一ARM处理器。

7.根据权利要求6所述的一种基于无人船的无人船-水下潜器作业系统，其特征在于，所述第一ARM处理器采用STM32F103C8，第一放大滤波整形电路中采用了芯片TC4427和芯片74HC14串联，第一偏置驱动电路中采用了芯片THS7631和芯片LM7171串联。

8.根据权利要求1至7任意一项所述的一种基于无人船的无人船-水下潜器作业系统，其特征在于，所述存储器单元A和存储器单元B支持USB数据接口通信方式。

9.根据权利要求1至7任意一项所述的一种基于无人船的无人船-水下潜器作业系统，其特征在于，所述无人船光通信模块和水下潜器光通信模块的信号载波采用蓝光或者绿光，即第一光源和第二光源都采用蓝光LED阵列或者绿光LED阵列；其中，采用的LED阵列产生的光源信号波长介于450～550nm之间，功率为3～5W。