[发明专利]一种无人艇信息交互系统

说明书

技术领域

本发明属于无人艇技术领域，尤其是一种无人艇信息交互系统。

背景技术

无人艇是一种能够在实际海洋环境下安全自主航行，并完成各种任务的海上智能运动平台。从20世纪末起，世界军事强国开始普遍关注海上智能无人作战系统，随着各国海军的战略重点向近海海域转移，无人水面艇开始逐渐应用，其主要使命是情报/监视/侦察，反水雷、反潜战、保护部队，以集群方式对重点目标进行精确打击等。随着物联网、大数据、云计算、人工智能等新理念、新技术的飞速发展，船舶自动化水平不断提高，无人艇在民用方面也进入了飞速发展阶段，主要应用有海事管理、海上搜救、海洋环境监测和水质采样等。

目前，国内在无人艇的研发方面还处于起步阶段，主要是在进行样机研制和试验阶段，已经研制出的水面无人艇样机主要用于在河川、湖泊和水库等水域进行测量工作，其航速低(航速基本在10kn以下，大部分为2－3kn)，基本不具备危险规避能力，高海况、高速、多目标情况下的路径跟踪能力、自主避碰能力等严重不足，而解决这些问题的关键之一就是实现岸基/母船操控系统与无人艇之间实时有效的信息交互。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种无人艇信息交互系统，用于实现无人艇的人工操控航行及自主航行功能，并解决航行过程中避碰等问题。

本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

一种无人艇信息交互系统，包括无人艇操控系统和岸基/母船操控系统，所述无人艇操控系统包括舰艇信息采集模块、舰艇信息分发模块和航行控制模块，所述舰艇信息分发模块与舰艇信息采集模块、航行控制模块相连接并将无人艇导航信息、航行控制信息并通过无线传输系统传输给岸基/母船操控系统；所述岸基/母船操控系统包括岸基/母船信息分发模块、航行监控系统、雷达终端、AIS终端和视频终端，所述岸基/母船信息分发模块与航行监控系统、雷达终端、AIS终端和视频终端相连接进行信息显示，同时将航行控制信息通过无线传输系统发送至无人艇操控系统并由航行控制模块进行航行控制。

所述舰艇信息采集模块包括北斗/GPS、罗经、计程仪、测深仪、风速风向仪、艇载雷达天线、AIS天线、摄像头、转速传感器、舵角传感器、电源检测传感器、燃油液位计，所述北斗/GPS、罗经、计程仪、测深仪、风速风向仪、转速传感器、舵角传感器、电源检测传感器、燃油液位计通过RS422/485接口与艇载信息分发模块相连接，所述艇载雷达天线、AIS天线和摄像头通过以太网接口与艇载信息分发模块相连接。

所述航行控制模块通过RS422/485接口与艇载信息分发模块相连接，该航行控制模块连接动力执行机构并将航行控制指令发送给动力执行机构。

所述航行监控系统包括电子海图显示与信息系统(ECDIS)、驾控信息显示系统(Conning)和操控模块，所述航行监控系统通过RS422/485接口与岸基/母船信息分发模块相连接。

所述雷达终端、AIS终端和视频终端通过以太网接口与岸基/母船信息分发模块相连接，所述雷达终端、AIS终端通过RS422/485接口与航行监控系统相连接。

所述舰艇信息分发模块与舰艇信息采集模块、航行控制模块采用IEC 61162、NMEA0183标准或厂商协议进行信息交互。

本发明的优点和积极效果是：

1、本发明通过无线传输系统实现无人艇操控系统与岸基/母船操控系统之间信息及时无损交互功能，通过岸基/母船操控系统对无人艇航行进行人工干预，同时实时复显无人艇导航、环境、工况信息，为无人艇进行人工操控航行、自主航行、智能避碰提供信息支撑，实现了无人艇的人工操控航行及自主航行功能，有效地解决了航行过程中避碰等问题。

2、本发明能够连接符合IEC 61162、NMEA0183和厂商协议的导航、环境和工况信息，具有可扩展性；对于接收的报文进行重新组合与压缩处理，降低了无线传输的带宽，降低了无人艇系统的经济成本；设置优先级机制，保证无人艇能够及时对控制信息进行响应，不会产生滞后性，同时其他信息定时收发，不会长时间对通信进行占用，提高系统响应时间和可靠性。

附图说明

图1是本发明的系统连接示意图；

图2是本发明的信息交互示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明实施做进一步详述：