[实用新型]一种基于PSD测距和CCD夜视成像的水下自动航行器

说明书

本实用新型公开一种基于PSD测距和CCD夜视成像的水下自动航行器，包括图像采集及夜视辅助模块、自动航行模块、图像显示模块以及电源管理模块；所述图像采集及夜视辅助模块，用于接收探测目标及障碍物的图像成像点，并保证水下航行器在白天夜晚均能正常工作；所述自动航行模块，用于实现水下航行器的自动规避障碍物航行；所述图像显示模块，用于显示抓拍目标图像；所述电源管理模块，用于给系统提供电源。该水下自动航行器，利用PSD与LD在夜晚发出的激光形成三角测距，通过ARM芯片得到前方障碍物与水下航行器的距离，使自动导航模块选择路径实现水下航行器自动避障航行，而CCD数码相机可以实时抓拍及拍摄，获取探测目标的信息。

技术领域

本实用新型属于水下航行器自动避障航行技术领域，尤其涉及一种基于PSD测距和CCD夜视成像的水下自动航行器，在水下有许多障碍物的情况下，利用PSD测距实现水下航行器自动规避障碍物航行，与此同时可利用CCD数码相机实时抓拍获取探测目标有用信息。

背景技术

水下航行器是指用于水下侦察、遥控猎雷和作战等可以回收的小型水下自航载体，是一种以潜艇或水面舰船为支援平台，可长时间在水下自主远程航行的无人智能小型武器装备平台。如今，在海洋开发日益重要的现在，水下航行器越来越得到了各个国家的重视，无论是在民用还是军用上，都扮演着重要的角色。但水下航行器在水下侦察的过程中，由于水下航行器主要利用导航按照提前规划好的航线进行自动航行或者通过操作人员远程实时操控航行，然而水下航行过程中有可能会遇到各种复杂不确定的障碍物如暗礁、渔网、沉船、淤泥等而使其不能按照预先设计的航线或计划航行时，就需要临时更换水下航线以规避障碍物，否则有可能造成碰撞损坏事故。

现有的利用PSD传输像素差的系统多用于获取空间流体三维信息，如实用新型专利《一种可测量浑浊流体三维流动信息的装置》就是利用二维测量传感器PSD通过单片机来合成三维的流动信息；现有的对水下航行器进行避障的系统多采用IVFH避碰方法，如发明专利《无人水下航行器IVFH避碰方法》就是通过IVFH方法实现水下航行器的自动避障。然而现有的专利中并没有利用PSD测距实现自动避障的例子。

有鉴于此，有必要提供一种基于PSD测距和CCD夜视成像的水下自动航行器，利用LD半导体激光器在夜晚发出的激光束与PSD形成激光三角测距，并通过ARM芯片得到水下前方障碍物与水下航行器的距离，使自动导航模块择优选择路径实现水下航行器自动避障航行，而CCD数码相机又能实时抓拍，可获取探测目标的有用信息。

发明内容

本实用新型的目的是：为了解决水下航行器拍摄过程对障碍物的灵活躲避，提高探测效率，本实用新型提出利用PSD测距及CCD成像实现水下航行器自动规避障碍物航行和实时抓拍。

本实用新型所采用的技术方案是：一种基于PSD测距和CCD夜视成像的水下自动航行器，其特征在于，包括图像采集及夜视辅助模块、自动航行模块、图像显示模块以及电源管理模块；所述图像采集及夜视辅助模块，用于接收探测目标及障碍物的图像成像点，并保证水下航行器在白天夜晚均能正常工作；所述自动航行模块，用于实现水下航行器的自动规避障碍物航行；所述图像显示模块，用于显示抓拍目标图像；所述电源管理模块，用于给图像采集及夜视辅助模块、自动航行模块、图像显示模块提供电源；其中：

所述图像采集及夜视辅助模块包括LD模块、PSD模块及CCD模块，所述LD模块与PSD模块、CCD模块相互连接；

所述自动航行模块包括SDRAM模块、ARM模块、自动导航模块、DSP模块、FPGA模块以及FLASHROM模块；所述SDRAM模块与PSD模块、CCD模块相互连接，所述ARM模块与SDRAM模块相互连接，所述自动导航模块与ARM模块相互连接，所述DSP模块与SDRAM模块、ARM模块、FPGA模块以及FLASHROM模块相互连接，所述FPGA模块与ARM模块相互连接，所述FLASHROM模块与图像显示模块相互连接。

进一步地，所述LD模块为LD半导体激光器。