CN106292675A - 一种水面无人驾驶航行器防碰撞系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种水面无人驾驶航行器防碰撞系统，包括测量传感器、控制运动器、测量控制器、航行控制器，所述测量传感器与航行控制器连接，所述测量控制器与航行控制器连接，所述测量控制器与控制运动器连接。本发明的有益效果是：利用预先准备的航行控制指令，预测即将到达的航道、能够对预测航道中的各个空间位置进行提前预测量，从而避免因为水面无人驾驶航行器突然转时碰撞到未知障碍物，克服了目前水面无人驾驶航行器上固定安装的各种传感器测量范围小、无法适应大范围航行的。
Description
技术领域
本发明涉及无人驾驶航行器防碰撞技术领域，尤其涉及一种水面无人驾驶航行器防碰撞系统。
背景技术
信息战是二十一世纪的主导战争样式。随着信息战向海战场的延伸，未来的海战面临着信息化的挑战。在海上一些恶劣海情和区域下，参战人员很难完成相应的作战任务，为此，美国、俄罗斯、欧洲、日本等国，正在加紧研制无人水面航行器项目，用于完成恶劣战场环境的作战需求。
无人水面航行器是一种小型水面自航载体，以水面舰艇为支援平台，可长时间自主远程航行的无人智能小型武器装备平台。利用无人水面航行器可以进行海战场情报收集，海战场监视分析、海战场感知传播等。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的以上问题，提供一种水面无人驾驶航行器防碰撞系统，可以避免水面无人驾驶航行器在航行时发生碰撞。
为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：一种水面无人驾驶航行器防碰撞系统，包括测量传感器、控制运动器、测量控制器、航行控制器，
所述测量传感器与航行控制器连接，测量传感器跟踪预测航行轨迹测量各个将要到达的航行位置，测量出预测航道中是否存在障碍物，如果预测的航道中存在障碍物则向航行控制器发送报警指令，
所述测量控制器与航行控制器连接，所述航行控制器将航行控制的数据发送给所述测量传感器，所述测量控制器依据航行数据预测水面无人驾驶航行器将要到达的航行位置，并计算出这些位置点对应于水面无人驾驶航行器坐标系的角度和方位，
所述测量控制器与控制运动器连接，所述测量控制器根据所述角度和方位信息生成控制指令发送至所述控制运动器，所述控制运动器产生相应动作。
优选的，所述测量传感器为激光测距传感器。
优选的，所述航行控制器收到报警指令则立刻停止当前的航行任务、启动应急航行预案、控制水面无人驾驶航行器暂停、并向操纵员发送报警。
本发明的有益效果是：利用预先准备的航行控制指令，预测即将到达的航道、能够对预测航道中的各个空间位置进行提前预测量，从而避免因为水面无人驾驶航行器突然转时碰撞到未知障碍物，克服了目前水面无人驾驶航行器上固定安装的各种传感器测量范围小、无法适应大范围航行的。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是本发明的整体框架示意图。
具体实施方式
下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本发明。
如图1所示，一种水面无人驾驶航行器防碰撞系统，包括测量传感器、控制运动器、测量控制器、航行控制器；测量传感器与航行控制器连接，测量传感器跟踪预测航行轨迹测量各个将要到达的航行位置，测量出预测航道中是否存在障碍物，如果预测的航道中存在障碍物则向航行控制器发送报警指令；测量控制器与航行控制器连接，航行控制器将航行控制的数据发送给所述测量传感器，测量控制器依据航行数据预测水面无人驾驶航行器将要到达的航行位置，并计算出这些位置点对应于水面无人驾驶航行器坐标系的角度和方位；测量控制器与控制运动器连接，测量控制器根据角度和方位信息生成控制指令发送至所述控制运动器，控制运动器产生相应动作。利用预先准备的航行控制指令，预测即将到达的航道、能够对预测航道中的各个空间位置进行提前预测量，从而避免因为水面无人驾驶航行器突然转时碰撞到未知障碍物，克服了目前水面无人驾驶航行器上固定安装的各种传感器测量范围小、无法适应大范围航行的。
本实施例中测量传感器为激光测距传感器，依据水面无人驾驶航行器控制特点、将激测量传感器与测量控制器、控制运动器三者结合起来组成具有自动跟踪能力的航道测量器。测量控制器与航行控制器连接起来，航行控制器将航行控制的数据发送给测量控制器，测量控制器依据航行数据预测水面无人驾驶航行器将要到达的航行轨迹。
测量控制器将预测的轨迹数据转化为控制数据控制运动控制器转动测量传感器跟踪预测航行轨迹测量各个将要到达的航行位置，测量出预测航行轨迹中是否存在障碍物，如果预测的航行轨迹中存在障碍物则向航行控制器发送报警指令，航行控制器接收到报警指令则立刻停止当前的航行任务、启动应急航行预案、控制水面无人驾驶航行器暂停、并向操纵员发送报警，由操作员决定下一步的航行计划。
航行控制器与测量控制器连接，将航行控制器根据航行任务生成的未来3秒内的控制指令流发送给测量控制器。测量控制器根据收到的未来3秒的控制指令流计算出未来3秒内水面无人驾驶航行器将要航行的轨迹位置，并计算出这些位置点对应于水面无人驾驶航行器坐标系的角度和方位。测量控制器根据这些角度和方位生成控制指令、控制控制运动器产生动作、将安装在其上部的激光测距传感器瞄准预测轨迹位置进行测量。由于测量速度远远大于水面无人驾驶航行器机动速度测量时间可以忽略，因此整个测量过程是连续的，能够连续地进行测量。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。
Claims (3)
1.一种水面无人驾驶航行器防碰撞系统，其特征在于，包括测量传感器、控制运动器、测量控制器、航行控制器，
所述测量传感器与航行控制器连接，测量传感器跟踪预测航行轨迹测量各个将要到达的航行位置，测量出预测航道中是否存在障碍物，如果预测的航道中存在障碍物则向航行控制器发送报警指令，
所述测量控制器与航行控制器连接，所述航行控制器将航行控制的数据发送给所述测量传感器，所述测量控制器依据航行数据预测水面无人驾驶航行器将要到达的航行位置，并计算出这些位置点对应于水面无人驾驶航行器坐标系的角度和方位，
所述测量控制器与控制运动器连接，所述测量控制器根据所述角度和方位信息生成控制指令发送至所述控制运动器，所述控制运动器产生相应动作。
2.如权利要求 1 所述的水面无人驾驶航行器防碰撞系统，其特征在于，所述测量传感器为激光测距传感器。
3.如权利要求 1 所述的水面无人驾驶航行器防碰撞系统，其特征在于，所述航行控制器收到报警指令则立刻停止当前的航行任务、启动应急航行预案、控制水面无人驾驶航行器暂停、并向操纵员发送报警。
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| CN104267738A (zh) * | 2014-09-25 | 2015-01-07 | 安徽科耀智能科技有限公司 | 一种无人机防碰撞系统 |
| CN105947142A (zh) * | 2016-06-13 | 2016-09-21 | 于进勇 | 一种无人驾驶水上航行器 |
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2016
- 2016-10-14 CN CN201610896732.2A patent/CN106292675A/zh active Pending
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