一種無(wú)人遙控艇及水面指示浮體自動(dòng)定位裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種應(yīng)用于無(wú)人遙控艇及水面指示浮體自動(dòng)定位裝置，屬于無(wú)人遙控掃雷裝備及自動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著計(jì)算機(jī)和無(wú)線通信技術(shù)的迅速發(fā)展，信息、通信、控制技術(shù)已經(jīng)深入到社會(huì)的各個(gè)層面，無(wú)人遙控技術(shù)在生活、生產(chǎn)、科研等諸多領(lǐng)域發(fā)揮了巨大的作用；從空間上看，太空中有空間站、航天飛機(jī)、各種用途的衛(wèi)星，天空上有應(yīng)用廣泛無(wú)人機(jī)，陸地上有遙控消防車、搜救機(jī)器人等，在海洋上尤其適用于水面無(wú)人艇系統(tǒng)，可完成對(duì)大范圍水面目標(biāo)探測(cè)，以及拖曳水下裝備對(duì)海面以下環(huán)境及目標(biāo)進(jìn)行探測(cè)。
[0003]無(wú)人遙控艇拖曳水下裝備進(jìn)行作業(yè)時(shí)，處于水面以下的被拖曳裝備，除具備水聲定位功能的裝備外，均需要在水面設(shè)置一個(gè)水面指示浮體，用于指示被拖曳裝備的位置。無(wú)人遙控艇及水面指示浮體的位置信息是系統(tǒng)工作的重要指標(biāo)，通常無(wú)人遙控艇可以安裝GPS設(shè)備，實(shí)現(xiàn)對(duì)無(wú)人遙控艇位置信息的獲取，但水面指示浮體位置信息的獲取一直是技術(shù)難點(diǎn)。
[0004]在有人員工作的艦艇上，采用六分儀和激光測(cè)距儀，同時(shí)測(cè)量水面指示浮體與船中線夾角及其斜線距離，通過(guò)人工計(jì)算得到水面指示浮體的相對(duì)坐標(biāo)，再疊加艦艇自身的坐標(biāo)，得到水面指示浮體的坐標(biāo)。由于存在人為誤差和測(cè)量誤差，其測(cè)量精度低、實(shí)時(shí)性差，在晚間及氣象條件惡劣時(shí)效率低下，甚至無(wú)法使用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]有鑒于此，本實(shí)用新型提供了一種無(wú)人遙控艇及水面指示浮體自動(dòng)定位裝置，實(shí)現(xiàn)對(duì)無(wú)人遙控艇及水面指示浮體進(jìn)行實(shí)時(shí)、連續(xù)定位，該系統(tǒng)無(wú)需人工干預(yù)、定位精度高。
[0006]為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案為:該自動(dòng)定位裝置，用于監(jiān)控室內(nèi)對(duì)無(wú)人遙控艇及指示浮體進(jìn)行自動(dòng)定位，包括監(jiān)控室端、無(wú)人遙控艇端和指示浮體端。
[0007]監(jiān)控室端包括操控臺(tái)、第一無(wú)線電臺(tái)A以及第一電臺(tái)天線A’，其中操控臺(tái)與第一無(wú)線電臺(tái)A相連，操控臺(tái)將操控指令通過(guò)第一無(wú)線電臺(tái)A發(fā)送至無(wú)人遙控艇端；第一無(wú)線電臺(tái)A為雙向收發(fā)電臺(tái)，第一無(wú)線電臺(tái)A通過(guò)第一電臺(tái)天線A’接收無(wú)人遙控艇端和指示浮體端發(fā)來(lái)的位置坐標(biāo)，并將該位置坐標(biāo)傳送給操控臺(tái)。
[0008]無(wú)人遙控艇端包括第二無(wú)線電臺(tái)a以及第二電臺(tái)天線a’、第一GPS模塊、信息處理單元、第三無(wú)線電臺(tái)B以及第三電臺(tái)天線B’ ；其中信息處理單元由網(wǎng)絡(luò)模塊和CPU模塊組成，網(wǎng)絡(luò)模塊分別連接第二無(wú)線電臺(tái)a和第三無(wú)線電臺(tái)B，CPU模塊連接第一 GPS模塊。
[0009]第二無(wú)線電臺(tái)a與監(jiān)控室端的第一無(wú)線電臺(tái)A配套使用，第二無(wú)線電臺(tái)a為雙向收發(fā)，用于在第二電臺(tái)天線a’接收到監(jiān)控室端發(fā)來(lái)的操控指令時(shí)，將無(wú)人遙控艇和指示浮體的位置坐標(biāo)發(fā)送給操控臺(tái)；第二電臺(tái)天線a’安裝在無(wú)人遙控艇的桅桿處；第一 GPS模塊，用于獲取無(wú)人遙控艇自身的位置數(shù)據(jù)，并傳送給CPU模塊；網(wǎng)絡(luò)模塊通過(guò)第三無(wú)線電臺(tái)B和指示浮體端進(jìn)行通信，接收指示浮體位置數(shù)據(jù)，同時(shí)網(wǎng)絡(luò)模塊通過(guò)第二無(wú)線電臺(tái)a與監(jiān)控室端進(jìn)行通信，接收監(jiān)控室端發(fā)來(lái)的操控指令，傳給CPU模塊；CPU模塊接收到無(wú)人遙控艇位置數(shù)據(jù)和指示浮體位置數(shù)據(jù)后，將位置數(shù)據(jù)整合為一個(gè)數(shù)據(jù)包，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)模塊連接的第二無(wú)線電臺(tái)a發(fā)送回監(jiān)控室。
[0010]指示浮體端包括水密殼體、第二 GPS模塊、GPS天線、第四無(wú)線電臺(tái)b、第四電臺(tái)天線b’以及電池；第二GPS模塊和第四無(wú)線電臺(tái)b置于水密殼體中，第二GPS模塊同時(shí)通過(guò)串口連接第四無(wú)線電臺(tái)b，第二 GPS模塊和第四無(wú)線電臺(tái)b由電池供電；水密殼體上提供GPS天線以及第四電臺(tái)天線b ’的接口，第二 GPS模塊通過(guò)內(nèi)部饋線連接至GPS天線的接口，第四無(wú)線電臺(tái)b通過(guò)水密殼體提供的接口連接至第四電臺(tái)天線b’的接口 ；第二 GPS模塊通過(guò)GPS天線獲取指示浮體的位置數(shù)據(jù)；第四無(wú)線電臺(tái)b為單向電臺(tái)，用于將第二 GPS模塊獲取的指示浮體的位置數(shù)據(jù)發(fā)送至無(wú)人遙控艇端，由第三無(wú)線電臺(tái)B接收。
[0011 ] 水密殼體上具有一個(gè)開(kāi)口，開(kāi)口上蓋一個(gè)水密蓋，水密蓋將開(kāi)口進(jìn)行密封，當(dāng)電池電量不足時(shí)，將水密蓋打開(kāi)，進(jìn)行充電或者電池的更換。
[0012]進(jìn)一步地，第一電臺(tái)天線A’高度架設(shè)為10m。
[0013]進(jìn)一步地，第四無(wú)線電臺(tái)b的功耗小于1W，同時(shí)第二GPS模塊和第四無(wú)線電臺(tái)b之間傳遞指示浮體位置數(shù)據(jù)的頻率為IHz。
[0014]有益效果:
[0015]本實(shí)用新型應(yīng)用GPS設(shè)備，獲取指示浮體的地理坐標(biāo)，結(jié)合低功耗電臺(tái)，構(gòu)成合理、有效的技術(shù)手段，將指示浮體坐標(biāo)值實(shí)時(shí)地、遠(yuǎn)程傳送回監(jiān)控室，采用RTK差分GPS測(cè)量系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)無(wú)人遙控艇及水面指示浮體進(jìn)行實(shí)時(shí)、連續(xù)定位，該系統(tǒng)無(wú)需人工干預(yù)、定位精度高，符合未來(lái)裝備發(fā)展趨勢(shì)。RTK差分GPS測(cè)量系統(tǒng)利用了當(dāng)前應(yīng)用最為廣泛的GPS導(dǎo)航系統(tǒng)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，在試驗(yàn)區(qū)域內(nèi)建立一個(gè)固定基準(zhǔn)站和兩個(gè)流動(dòng)站。流動(dòng)站安裝在船只和浮標(biāo)平臺(tái)上，接收基準(zhǔn)站播發(fā)的差分信息，進(jìn)行RTK差分定位解算，并將RTK定位數(shù)據(jù)回傳給基準(zhǔn)站，從而基準(zhǔn)站獲得船只和浮標(biāo)的高精度點(diǎn)位坐標(biāo)，為試驗(yàn)提供穩(wěn)定、可靠的技術(shù)保障。
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1為監(jiān)控室構(gòu)成示意圖；
[0017]圖2為無(wú)人遙控艇端構(gòu)成示意圖；
[0018]圖3為指示浮體端構(gòu)成示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖并舉實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0020]本實(shí)用新型提供了一種無(wú)人遙控艇及水面指示浮體自動(dòng)定位系統(tǒng)由3個(gè)部分組成，分別是監(jiān)控室、無(wú)人遙控艇和指示浮體。監(jiān)控室內(nèi)安裝操控及顯示設(shè)備，供操作人員遙控操縱無(wú)人遙控艇航行和作業(yè)，同時(shí)監(jiān)控?zé)o人遙控艇和指示浮體的位置。
[0021](一)監(jiān)控室
[0022]監(jiān)控室示意圖如圖1所示，其中I為操控臺(tái)，為通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，提供顯示器，供監(jiān)控室內(nèi)操作人員控制無(wú)人遙控艇航行及作業(yè)行為；2為無(wú)線電臺(tái)A，與無(wú)人遙控艇上的無(wú)線電臺(tái)配套使用，用于傳輸監(jiān)控室內(nèi)操作人員的操作指令，并將無(wú)人遙控艇和指示浮體的位置坐標(biāo)傳送給操控臺(tái)，電臺(tái)為雙向收發(fā)；3為電臺(tái)天線A’，用于發(fā)射和接收電磁波信號(hào)。為實(shí)現(xiàn)遙控距離盡可能遠(yuǎn)，應(yīng)在允許條件下將天線A’架設(shè)的盡可能高，通常使用時(shí)，天線A’高度可架設(shè)為10m。
[0023]( 二)無(wú)人遙控艇
[0024]無(wú)人遙控艇端構(gòu)成示意圖如圖2所示，其中4為無(wú)線電臺(tái)a，與監(jiān)控室端電臺(tái)A配套使用，用于接收監(jiān)控室內(nèi)操作人員的操作指令，并將無(wú)人遙控艇和指示浮體的位置坐標(biāo)發(fā)送給操控臺(tái)，電臺(tái)為雙向收發(fā)；5為電臺(tái)天線a’，用于發(fā)射和接收電磁波信號(hào)，安裝在無(wú)人遙控艇桅桿處；6為無(wú)線電臺(tái)B，該電臺(tái)接收指示浮體電臺(tái)發(fā)送的位置信號(hào)，該電臺(tái)僅需具備單向數(shù)據(jù)接收功能；7為電臺(tái)天線B’，用于接收電磁波信號(hào)，安裝在無(wú)人