[发明专利]一种远程自航水雷近水面的航行姿态校准系统和方法

权利要求书

1.一种远程自航水雷近水面的航行姿态校准系统，其特征在于，包括：卫星定位组件、预置设备和航向姿态控制系统；其中，航向姿态控制系统包括航行控制管理中心、与航行控制管理中心相连的天线伸缩机构、深度传感器、捷联惯导组件以及与捷联惯导组件相连的多普勒速度仪；其中，所述卫星定位组件与航向姿态控制系统中的天线伸缩机构连接；预置设备与航向姿态控制系统中的航行控制管理中心连接；

所述预置设备，用于将选取的所有雷位校准点和目标位置输入至航行控制管理中心；

所述多普勒速度仪，用于采集当前远程自航水雷的速度，并将获得的速度发送给捷联惯导组件；

所述捷联惯导组件，用于在未接收到由航行控制管理中心发来的实际经纬度信息时，采集当前远程自航水雷的姿态信息，并根据远程自航水雷的速度，获得当前远程自航水雷的雷位信息，并发送至航行控制管理中心；还用于在接收到由航行控制管理中心发来的实际经纬度信息后，替代当前雷位信息；

所述深度传感器，用于实时采集当前远程自航水雷相对水面的垂向距离，并实时的发送给航行控制管理中心；

所述卫星定位组件，在天线伸出时，用于采集当前远程自航水雷的实际经纬度，并将获得的实际经纬度发送给航行控制管理中心；

所述天线伸缩机构，用于在接收到来自航行控制管理中心的控制指令后，将卫星定位天线伸出或缩回；

所述航行控制管理中心，用于：

1)在初始情况下，接收来自预置设备发送的雷位校准点和目标位置；并根据当前起始位置、雷位校准点与目标位置，利用海图，获得远程自航水雷的行驶航向；

2)在行驶过程中，用于接收由多普勒速度仪发送的当前远程自航水雷的雷位信息，并以该位置作为初始位置，判断当前剩余雷位校准点个数；若当前剩余雷位校准点个数不为零时，则以最近雷位校准点作为终点位置，获得当前雷位到雷位校准点行驶航向；当剩余雷位校准点个数为零时，则以目标位置作为终点位置，获得当前雷位到目标位置的行驶航向，航行控制管理中心控制远程自航水雷航行按照所述的行驶航向行驶；

3)还用于根据获得的雷位信息，判断当前远程自航水雷是否处于雷位校准点，若处于，发送伸出天线的控制指令至天线伸缩机构，并控制远程自航水雷中的舵机的舵面角度变化并减速，使远程自航水雷上爬；若不处于，则继续按照所述行驶航向航行，直至达到终点位置为止；

4)还用于在远程自航水雷上爬的过程中，根据采集的垂向距离，判断当前远程自航水雷的雷位相对水面的垂向距离是否达到设定距离，若未达到，但卫星定位组件采集到当前的实际经纬度，则航行控制管理中心将获得的实际经纬度信息发送至捷联惯导组件、并发送缩回天线的控制指令至天线伸缩机构；否则，继续上爬；直至到达设定的距离为止；航行控制管理中心控制远程自航水雷的推进电机停止工作，控制天线伸出海面进行采集，直至卫星定位组件采集到当前远程自航水雷的实际经纬度，启动推进电机。

2.一种远程自航水雷近水面的航行姿态校准方法，其特征在于：采用如下方法实现：

步骤一、设定目标位置和行驶过程中的雷位校准点，并通过预置设备输入至航行控制管理中心；航行控制管理中心根据当前起始位置、雷位校准点与目标位置，利用海图，获得远程自航水雷的行驶航向；并按照所述的行驶航向控制远程自航水雷航行；深度传感器实时采集当前远程自航水雷相对水面的垂向距离，并实时的发送给航行控制管理中心；执行步骤二；

步骤二、多普勒速度仪实时采集当前远程自航水雷的速度，并发送至捷联惯导组件；捷联惯导组件采集当前远程自航水雷的姿态信息，并根据远程自航水雷的速度，获得当前远程自航水雷的雷位信息，并发送至航行控制管理中心；

步骤三、航行控制管理中心将获得的雷位信息作为初始位置，当剩余雷位校准点个数不为零时，则以雷位校准点作为终点位置，获得当前雷位到雷位校准点行驶航向，当剩余雷位校准点个数为零时，则以目标位置作为终点位置，获得当前雷位到目标位置的行驶航向，航行控制管理中心控制远程自航水雷航行按照所述的行驶航向行驶；同时，航行控制管理中心还根据雷位信息，判断当前远程自航水雷是否处于雷位校准点，如果处于，则执行步骤四，否则，继续按照所述行驶航向航行，直至达到终点位置为止；

步骤四、航行控制管理中心控制天线从伸缩机构控制天线伸出，并控制远程自航水雷中的舵机的舵面角度变化并减速，使远程自航水雷上爬；在远程自航水雷上爬的过程中，与天线伸缩机构相连的卫星定位组件开始采集工作，卫星定位组件一旦采集到当前远程自航水雷的实际经纬度，则发送至航行控制管理中心；同时，航行控制管理中心根据步骤一中采集的垂向距离，判断当前远程自航水雷距水面距离是否达到设定距离；若未达到，但卫星定位组件采集到当前的实际经纬度，则航行控制管理中心将获得的实际经纬度信息发送至捷联惯导组件，并发送缩回天线的控制指令至天线伸缩机构；执行步骤六；否则，继续上爬；直至到达设定的距离为止，执行步骤五；

步骤五、航行控制管理中心控制远程自航水雷的推进电机停止工作，控制天线伸出至海面，卫星定位组件采集到当前远程自航水雷的实际经纬度后，发送至航行控制管理中心，并通过航行控制管理中心发送至捷联惯导组件；之后，航行控制管理中心启动推进电机；

步骤六、捷联惯导组件将获得的实际经纬度代替由捷联惯导组件测量得到的雷位信息，返回步骤三。