[实用新型]一种ROV水下组合定位系统

说明书

本实用新型公开了一种ROV水下组合定位系统，包括水面系统、水下系统以及连接两者的光纤脐带缆。水面系统包括母船、三个水听器、PC控制系统及GPS系统，母船浮于水面上，三个水听器分别布置在母船底部，PC控制系统通过电缆分别与三个水听器连接，并通过电缆与GPS系统连接；水下系统包括水下机器人ROV、应答器、声呐相机、电罗经、姿态仪、高度计及信息采集系统，水下机器人ROV潜于水面以下，应答器安装在水下机器人ROV上，声呐相机安装在水下机器人ROV前端，信息采集系统通过电缆与应答器、声呐相机、电罗经、姿态仪及高度计连接。本实用新型针对小型水下ROV目标进行精确定位，将短基线定位与声纳相机定位系统组合，结合两种不同定位系统的优点，定位系统的精度高，功能强大，成本容易控制，性价比突出。

技术领域

本实用新型属于水下作业机器人设备技术领域，具体涉及一种ROV水下组合定位系统。

背景技术

随着社会经济发展，特别是对江河湖泊等资源的开发和利用，水电站、大坝的修建，以及近海资源探测、利用，对能够在湖泊、河道、近海穿行作业的小型ROV的需求不断增加，迫切需要一种具有实用价值高，可靠性高，价位低廉等特点的小型ROV。这种小型水下机器人能够在水质有污染、狭窄、有一定危险的浅水环境中作业，主要可用于防洪大堤、水库大坝、港口岸边、船舶等经常性检测。尤其适用于水闸、河道等日常、排污、检测的引导指示工作。

目前，小型ROV最常用的定位设备是定位声纳系统，由水听器和发射器组成，最重要的指标包括定位的精度、定位速率和可靠性，出于成本和体积的考虑，小型水下机器人(ROV)的定位一般采用短基线(SBL)定位系统。由于存在水声混响、机器人的机械噪声和SBL水听器安装尺寸误差等，使SBL的定位精度和可靠性难以保证、SBL的水听器与应答器之间的连接容易出现异常。另外，SBL系统的软硬件系统独立于ROV控制系统之外，特别是计算机监控软件的独立不利于ROV系统将SBL信号与其它位姿传感器信号进行融合，给ROV的后续开发工作造成不便。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种ROV水下组合定位系统，以解决上述背景技术中提出的目前小型ROV定位精度和可靠性难以保证、连接容易出现异常、信号融合与后续开发不便的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种ROV水下组合定位系统，包括水面系统、水下系统以及连接两者的光纤脐带缆；

所述水面系统包括母船、第一水听器、第二水听器、第三水听器、PC控制系统及GPS系统，其中所述母船浮于水面上，所述第一水听器、第二水听器、第三水听器分别布置在所述母船底部的不同位置处，所述PC控制系统和GPS系统安装在母船上，所述PC控制系统通过电缆分别与所述第一水听器、第二水听器、第三水听器连接，并通过电缆与所述GPS系统连接；

所述水下系统包括水下机器人ROV、应答器、声呐相机、电罗经、姿态仪、高度计及信息采集系统，其中所述水下机器人ROV潜于水面以下，所述应答器安装在水下机器人ROV上，所述声呐相机安装在水下机器人ROV前端，所述信息采集系统安装在水下机器人ROV内部，所述电罗经、姿态仪、高度计均安装在水下机器人ROV上，所述信息采集系统通过电缆分别与所述应答器、声呐相机、电罗经、姿态仪及高度计连接；

所述水面系统与水下系统之间通过连接在所述PC控制系统与信息采集系统之间的光纤脐带缆进行信号通讯。

所述声呐相机的安装方向朝向正前且水平方向。

注：ROV，即遥控无人潜水器(Remote Operated Vehicle)，是用于水下观察、检查和施工的水下机器人。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：