[发明专利]一种全海深自主遥控水下机器人的控制系统及控制方法

权利要求书

1.一种全海深自主遥控水下机器人的控制系统，其特征在于，包括：

控制主体，用于控制外接传感器设备，采集外接传感器设备的状态信息，与水面显控中心交互数据；

通信设备，用于连接控制主体与水面显控中心并进行通信与数据交互；

水面显控中心，用于与控制主体通信，监控ARV在水下的工作状态。

2.根据权利要求1所述的一种全海深自主遥控水下机器人控制系统，其特征在于，还包括：控制与导航设备、探测设备、扩展设备分别接于控制主体与通信设备之间。

3.根据权利要求1所述的一种全海深自主遥控水下机器人控制系统，其特征在于，所述控制主体包括主控计算机系统以及分别与主控计算机系统相连的应急控制节点、推进控制节点、交换机。

4.根据权利要求1所述的一种全海深自主遥控水下机器人控制系统，其特征在于，所述通信设备具有四种与水面显控中心通信的方式，分别为：光纤通信，无线电、铱星通信，水声通信，脐带电缆通信。

5.根据权利要求1所述的一种全海深自主遥控水下机器人控制系统，其特征在于，所述水面显控中心包括水面无线电台、水面超短基线接收装置分别与通信设备中的无线电、铱星通信，水声通信相对应，还包括交换机。

6.一种全海深自主遥控水下机器人的控制方法，其特征在于，包括水面显控中心端控制以及水下机器人载体端控制两部分。

7.根据权利要求6所述的一种全海深自主遥控水下机器人的控制方法，其特征在于，所述水面显控中心端控制方法如下：

1)水面显控中心初始化水面显控计算机；

2)当检测到水面显控中心中的交换机上有ARV通过光纤、脐带缆上传的主控计算机系统采集到的ARV的状态信息需要接收时，水面显控计算机自动接收、解析、存储、显示主控计算机系统采集到的ARV的状态信息；

3)当检测到水面显控计算机的串口上有ARV通过无线电、铱星模块、声通信机、超短基线方式上传的主控计算机系统采集到的ARV的状态信息需要接收时，水面显控计算机接收、解析、存储、显示主控计算机系统采集到的ARV的状态信息；

4)水面显控中心根据水面显控计算机输入的控制指令，定时发送控制指令给ARV控制主体。

8.根据权利要求6所述的一种全海深自主遥控水下机器人的控制方法，其特征在于，所述水下机器人载体端控制方法如下：

1)ARV开机上电，ARV处于硬件检查阶段，主控计算机系统进行参数配置与使命下载并打开下潜阶段需要的传感器的供电开关；

2)主控计算机系统判断是否接收到水面显控中心发送的开始下潜指令，如是则执行步骤3)，如否则继续执行步骤2)；

3)ARV处于下潜阶段；

4)主控计算机系统判断是否接收到水面显控中心发送的抛下潜压铁指令，如是则执行步骤5),如否则继续执行步骤4)；

5)下潜压铁断电，ARV处于悬停定位阶段；推进控制节点及推进器舵机上电；

6)主控计算机系统判断主控计算机系统的串口是否接收到水面超短基线发送的定位校准信息，如是则执行步骤7),如否则继续执行步骤6)；

7)ARV处于航行阶段；

8)主控计算机系统判断是否收到水面显控中心发送的开始遥控指令，如是则执行步骤9),如否则执行步骤10)；

9)ARV进入人工遥控模式，主控计算机系统根据水面显控中心下发的运动控制指令控制ARV执行相应动作；

10)ARV进入自主使命航行模式，按照预先下载的使命执行运动控制；

11)主控计算机系统判断是否接收到水面显控中心发送的抛上浮压铁指令，如是则执行步骤12)，如否则返回执行步骤8)；

12)上浮压铁断电，传感器断电，执行光纤剪切，ARV处于上浮阶段；

13)主控计算机系统通过深度计判断是否上浮水面，如是则执行步骤14)，如否则继续执行步骤13)；

14)ARV处于回收阶段，打开无线电台、铱星模块开关；

15)主控计算机系统判断是否接收到水面显控中心发送的结束指令，如是则执行步骤1，如否则继续执行步骤15)。