[发明专利]一种水面多功能自主巡航船系统

说明书

本发明提出一种水面多功能自主巡航船系统，包括岸上控制系统、船体、动力系统、传感器系统和水上控制系统；岸上控制系统包括中央控制器、显示系统和岸上无线收发机；动力系统分为空气动力推进系统和水动力推进系统；传感器系统能够检测船体位置、姿态，船体周围环境信息；水上控制系统包括水上控制器和水上无线收发机；水上控制器通过水上无线收发机接收岸上无线收发机发送的控制指令，并转化为驱动指令控制相关船上部件；水上控制系统将检测的船体位置、姿态，船体周围环境信息，以及动力系统的工作状态发送给岸上控制系统。本发明实现远程无线遥控和自主航行，采用水动力推进和空气动力推进两种方式组合实现对克服复杂水下环境对自主航行的影响。

技术领域

本发明涉及水面航行器技术领域，具体为一种水面多功能自主巡航船系统。

背景技术

根据调查分析，在中国的近海、景区、公园等类似区域需要大量的人力物力对水域的情况进行监管维护，以及对突发事件及时处理。监管维护工作包括对水面垃圾清理、实时了解水面情况等，突发事件包括人员意外落水救生等。

目前这些工作主要是靠有人船舶来完成，工作人员通过人力来处理上述情况，费时费力，而且效率低，可靠性不高，尤其是在一些危险或受污染环境下，工作人员自身的安全难以得到保障。而且现有的设备往往功能单一，如垃圾清理船只能实现垃圾清理，对于一些城市公园中的小水体而言，体积大、造价昂贵、适用领域窄、作业时污染环境。

在现有产品方面，专利CN103195035A中提出的产品，可以进行水面监测，但无法自主航行。专利CN105544485A中提出的自主巡航船，虽然解决了前述一款产品的无法自主移动的问题，但是并没有采用螺旋桨与空气推进的混合动力，螺旋桨容易被垃圾堵住，安全性较差。

发明内容

未解决现有技术存在的问题，本发明提出一种水面多功能自主巡航船系统，采用上位机和下位机的设置实现远程无线遥控和自主航行，采用水动力推进和空气动力推进两种方式组合实现对克服复杂水下环境对自主航行的影响。

本发明的技术方案为：

所述一种水面多功能自主巡航船系统，其特征在于：包括岸上控制系统、船体、动力系统、传感器系统和水上控制系统；

所述岸上控制系统包括中央控制器、显示系统和岸上无线收发机；中央控制器能够接受用户的控制指令，并通过岸上无线收发机发送给水上控制系统；所述中央控制器能够通过岸上无线收发机接收水上控制系统发送的船上信息，并在显示系统中显示；

所述动力系统、传感器系统和水上控制系统均安装在船体上；所述动力系统分为空气动力推进系统和水动力推进系统；所述传感器系统能够检测船体位置、姿态，船体周围环境信息；所述水上控制系统包括水上控制器和水上无线收发机；水上控制器通过水上无线收发机接收岸上无线收发机发送的控制指令，并转化为驱动指令控制相关船上部件；水上控制器还能通过水上无线收发机将传感器系统检测的船体位置、姿态，船体周围环境信息，以及动力系统的工作状态发送给岸上无线收发机；

所述空气动力推进系统布置在船体两侧上方，通过调节船体两侧空气动力推进系统的不同推力，提供船体的偏航力矩，能够快速改变船体航向；所述空气动力推进系统和水动力推进系统能够独立完成船体航行的任务，也能够共同完成船体航行的任务；

所述船体两侧布置有任务模块接口，能够根据不同的任务要求安装相应的任务完成设备。

进一步的优选方案，所述一种水面多功能自主巡航船系统，其特征在于：所述传感器系统包括卫星定位系统、超声波测距模块、姿态测量系统、摄像头和微动开关；所述卫星定位系统能够获取船体位置信息，所述姿态测量系统能够获取船体姿态角，所述超声波测距模块能够获取船体与周围障碍物的距离，所述摄像头获取船体周围环境图像，所述微动开关检测船体是否与周围障碍物发生碰撞。