CN107241217A - 一种无人艇群多层集控系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种无人艇群多层集控系统，采用三级结构或两级结构，其中，三级结构包括岸基指挥中心、移动监控系统和无人艇群，两级结构包括岸基指挥中心和无人艇群或包括移动监控系统和无人艇群；移动监控系统包括车载移动监控系统、舰载移动监控系统和便携式监控系统；无人艇群配置有无人艇控制系统；岸基指挥中心、移动监控系统和无人艇群配备多种无线通讯设备及网络安全防护设备，无线通讯设备包括数字电台、宽带电台及卫星通讯系统，实现岸基指挥中心与移动监控系统或与无人艇群通讯以及移动监控系统与无人艇群通讯。本发明可提供无人艇大规模集中控制功能，提供多种通讯和控制手段，利于协同作业，提供安全保障。
Description
技术领域
本发明涉及智能控制及通信领域，更具体地说，涉及一种无人艇群多层集控系统。
背景技术
水面无人艇在安防巡逻、水域测绘、水质监测、反潜反水雷、通信中继等方面具有广阔的应用前景，可以全天候、高效的工作于危险、污染等水域，能显著提高水面作业的效率和安全性。但当前对无人艇的控制手段与模式单一，不具备大规模群体控制能力，当无人艇群协同完成复杂任务时，其控制要求、安全要求大幅提高。本发明设计的多层集控系统可提供无人艇大规模集中控制功能，提供多种通讯和控制手段，利于协同作业，提供安全保障。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，提供一种无人艇群多层集控系统。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种无人艇群多层集控系统，采用三级结构或两级结构，其中，三级结构包括岸基指挥中心、移动监控系统和无人艇群，两级结构包括岸基指挥中心和无人艇群或包括移动监控系统和无人艇群；所述移动监控系统包括车载移动监控系统、舰载移动监控系统和便携式监控系统；所述无人艇群配置有无人艇控制系统；所述岸基指挥中心、移动监控系统和无人艇群配备多种无线通讯设备及网络安全防护设备，所述无线通讯设备包括数字电台、宽带电台及卫星通讯系统，所述网络安全防护设备包括防火墙及网络隔离设备，实现岸基指挥中心与移动监控系统或与无人艇群通讯以及移动监控系统与无人艇群通讯。
在上述方案中，所述岸基指挥中心包括通讯服务子系统、WEB服务子系统、实时/历史数据服务子系统、数据展示服务子系统、控制服务子系统、信息搜集服务子系统、APP服务云平台，各子系统通过岸基指挥中心的内部局域网通讯；所述岸基指挥中心的内部局域网为双网冗余配置，与公共网络无物理通路；所述通讯服务子系统包括宽带电台、数字电台、卫星通讯设备和网络安全防护设备；所述通讯服务子系统、WEB服务子系统通过虚拟局域网服务连接公共网络；所述控制服务子系统通过数据挖掘及智能计算制定移动监控系统和无人艇群控制策略；所述信息搜集服务子系统通过公共网络搜集所需辅助信息数据；所述APP服务云平台响应岸基指挥中心的APP客户端请求。
在上述方案中，所述车载移动监控系统、舰载移动监控系统和便携式监控系统包括通讯控制子系统、无线通讯设备、信息处理及分析子系统、智能控制策略子系统、显示屏及操作台；所述通讯控制子系统通过无线通讯设备与岸基指挥中心及无人艇群进行信息交互，实时上送无人艇群的位置、环境、航行状态信息和接收岸基指挥中心控制指令；所述信息处理及分析子系统用于对无线通讯设备获得的信息进行数据融合处理并分析；所述智能控制策略子系统根据当前无人艇群状态和协同要求，通过智能计算制定所控无人艇群控制策略；所述显示屏实时显示无人艇群的位置、环境、航行状态、健康状态信息；所述操作台提供远程遥控功能。
在上述方案中，所述无人艇控制系统包括无人艇通讯控制子系统、协同控制器、主控制器、动力子系统、能源管理子系统、设备管理子系统、人机交互子系统、安全管理子系统、无人机子系统；所述无人艇通讯控制子系统与岸基指挥中心或移动监控系统进行信息交互，实时上送无人艇的位置、环境、航行状态信息、健康状态信息和接收岸基指挥中心或移动监控系统控制指令，实现无人艇群自组网通信以及自主协同作业。
在上述方案中，所述岸基指挥中心的通讯服务子系统及信息搜集子系统均通过网络隔离设备与防火墙设备连接公共网络，所述防火墙设备用于提供虚拟局域网，实现所述通讯服务子系统只接受通过验证的移动监控系统和WEB客户端加入虚拟局域网络进行通讯；所述网络隔离设备为单向隔离，仅接受信息输入通讯服务子系统及信息搜集子系统。
在上述方案中，所述岸基指挥中心的APP服务云平台通过网络隔离设备与防火墙设备连接公共网络，接收APP客户端服务请求；所述网络隔离设备为单向隔离，仅向所述岸基指挥中心的APP客户端输出数据。
实施本发明一种无人艇群多层集控系统，具有以下有益效果：
1、本发明通过多层集控模式，实现对大规模的无人艇群进行集中管控；
2、本发明通过配置多模冗余通道，实现了可靠通讯保障，保障无人艇控制安全；
3、本发明通过岸基指挥中心和多种移动监控模式的可选配置，提高了灵活性和易用性；
4、本发明通过建立物理隔离的通讯网络、配置信息安全防护设备，实现了系统信息安全保障，提高无人艇信息安全防护能力。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1为本发明一种无人艇群多层集控系统的框架图；
图2为本发明中岸基指挥中心和移动监控系统的结构示意图。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。
如图1所示，本发明提供一种无人艇群多层集控系统，采用三级结构或两级结构，其中，三级结构包括岸基指挥中心、移动监控系统和无人艇群，两级结构包括岸基指挥中心和无人艇群或包括移动监控系统和无人艇群。移动监控系统包括车载移动监控系统、舰载移动监控系统和便携式监控系统。无人艇群配置有无人艇控制系统。岸基指挥中心、移动监控系统和无人艇群配备多种无线通讯设备及网络安全防护设备，无线通讯设备包括数字电台、宽带电台及卫星通讯系统，网络安全防护设备包括防火墙及网络隔离设备，实现岸基指挥中心与移动监控系统或与无人艇群通讯以及移动监控系统与无人艇群通讯。
在本实施例中，岸基指挥中心包括通讯服务子系统、WEB服务子系统、实时/历史数据服务子系统、数据展示服务子系统、控制服务子系统、信息搜集服务子系统、APP服务云平台，各子系统通过岸基指挥中心的内部局域网通讯；岸基指挥中心的内部局域网为双网冗余配置，与公共网络无物理通路。
通讯服务子系统包括宽带电台、数字电台、卫星通讯设备和网络安全防护设备，用于获得无人艇、移动监控系统的相关数据后传输至实时/历史数据服务子系统。信息搜集服务子系统通过公共网络搜集气象、地理环境等所需辅助信息数据，传输至实时/历史数据服务子系统。控制服务子系统利用实时/历史数据服务子系统内的实时/历史数据，通过数据挖掘及智能计算制定移动监控系统和无人艇群控制策略，系统用户通过控制台对控制策略进行调整。数据展示服务子系统将数据及控制策略展示在组合显示屏。控制策略由通讯服务子系统发送至被控的移动监控系统或无人艇群。WEB服务子系统响应web客户端请求；APP服务云平台响应岸基指挥中心的APP客户端请求。通讯服务子系统、WEB服务子系统通过虚拟局域网服务连接公共网络。
在本实施例中，车载移动监控系统、舰载移动监控系统和便携式监控系统包括通讯控制子系统、无线通讯设备、信息处理及分析子系统、智能控制策略子系统、显示屏及操作台，各子系统与设备采用局域网络双网冗余连接。通讯控制子系统通过无线通讯设备与岸基指挥中心及无人艇群进行信息交互，接收无人艇群发来的数据，经过信息处理及分析子系统处理为压缩数据，转发至岸基指挥中心，接收岸基指挥中心的控制策略，通过智能控制策略子系统转化为控制指令，发送至所控制的各无人艇或具有自协同功能的无人艇群。信息处理及分析子系统用于对无线通讯设备获得的信息进行数据融合处理并分析。智能控制策略子系统根据当前无人艇群状态和协同要求，通过智能计算制定所控无人艇群控制策略。显示屏实时显示无人艇群的位置、环境、航行状态、健康状态信息。操作台提供远程遥控功能。
本实施实例中，无人艇控制系统包括无人艇通讯控制子系统、协同控制器、主控制器、动力子系统、能源管理子系统、设备管理子系统、人机交互子系统、安全管理子系统、无人机子系统。无人艇通讯控制子系统与岸基指挥中心或移动监控系统进行信息交互，实时上送无人艇的位置、环境、航行状态信息、健康状态信息和接收岸基指挥中心或移动监控系统控制指令，实现无人艇群自组网通信以及自主协同作业。
优选的，岸基指挥中心的通讯服务子系统及信息搜集子系统均通过网络隔离设备与防火墙设备连接公共网络，防火墙设备用于提供虚拟局域网，实现通讯服务子系统只接受通过验证的移动监控系统和WEB客户端加入虚拟局域网络进行通讯；网络隔离设备为单向隔离，仅接受信息输入通讯服务子系统及信息搜集子系统。
优选的，岸基指挥中心的APP服务云平台通过网络隔离设备与防火墙设备连接公共网络，接收APP客户端服务请求；网络隔离设备为单向隔离，仅向岸基指挥中心的APP客户端输出数据。
上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。
Claims (6)
1.一种无人艇群多层集控系统，其特征在于，采用三级结构或两级结构，其中，三级结构包括岸基指挥中心、移动监控系统和无人艇群，两级结构包括岸基指挥中心和无人艇群或包括移动监控系统和无人艇群；所述移动监控系统包括车载移动监控系统、舰载移动监控系统和便携式监控系统；所述无人艇群配置有无人艇控制系统；所述岸基指挥中心、移动监控系统和无人艇群配备多种无线通讯设备及网络安全防护设备，所述无线通讯设备包括数字电台、宽带电台及卫星通讯系统，所述网络安全防护设备包括防火墙及网络隔离设备，实现岸基指挥中心与移动监控系统或与无人艇群通讯以及移动监控系统与无人艇群通讯。
2.根据权利要求1所述的一种无人艇群多层集控系统，其特征在于，所述岸基指挥中心包括通讯服务子系统、WEB服务子系统、实时/历史数据服务子系统、数据展示服务子系统、控制服务子系统、信息搜集服务子系统、APP服务云平台，各子系统通过岸基指挥中心的内部局域网通讯；所述岸基指挥中心的内部局域网为双网冗余配置，与公共网络无物理通路；所述通讯服务子系统包括宽带电台、数字电台、卫星通讯设备和网络安全防护设备；所述通讯服务子系统、WEB服务子系统通过虚拟局域网服务连接公共网络；所述控制服务子系统通过数据挖掘及智能计算制定移动监控系统和无人艇群控制策略；所述信息搜集服务子系统通过公共网络搜集所需辅助信息数据；所述APP服务云平台响应岸基指挥中心的APP客户端请求。
3.根据权利要求1所述的一种无人艇群多层集控系统，其特征在于，所述车载移动监控系统、舰载移动监控系统和便携式监控系统包括通讯控制子系统、无线通讯设备、信息处理及分析子系统、智能控制策略子系统、显示屏及操作台；所述通讯控制子系统通过无线通讯设备与岸基指挥中心及无人艇群进行信息交互，实时上送无人艇群的位置、环境、航行状态信息和接收岸基指挥中心控制指令；所述信息处理及分析子系统用于对无线通讯设备获得的信息进行数据融合处理并分析；所述智能控制策略子系统根据当前无人艇群状态和协同要求，通过智能计算制定所控无人艇群控制策略；所述显示屏实时显示无人艇群的位置、环境、航行状态、健康状态信息；所述操作台提供远程遥控功能。
4.根据权利要求1所述的一种无人艇群多层集控系统，其特征在于，所述无人艇控制系统包括无人艇通讯控制子系统、协同控制器、主控制器、动力子系统、能源管理子系统、设备管理子系统、人机交互子系统、安全管理子系统、无人机子系统；所述无人艇通讯控制子系统与岸基指挥中心或移动监控系统进行信息交互，实时上送无人艇的位置、环境、航行状态信息、健康状态信息和接收岸基指挥中心或移动监控系统控制指令，实现无人艇群自组网通信以及自主协同作业。
5.根据权利要求2所述的一种无人艇群多层集控系统，其特征在于，所述岸基指挥中心的通讯服务子系统及信息搜集子系统均通过网络隔离设备与防火墙设备连接公共网络，所述防火墙设备用于提供虚拟局域网，实现所述通讯服务子系统只接受通过验证的移动监控系统和WEB客户端加入虚拟局域网络进行通讯；所述网络隔离设备为单向隔离，仅接受信息输入通讯服务子系统及信息搜集子系统。
6.根据权利要求2所述的一种无人艇群多层集控系统，其特征在于，所述岸基指挥中心的APP服务云平台通过网络隔离设备与防火墙设备连接公共网络，接收APP客户端服务请求；所述网络隔离设备为单向隔离，仅向所述岸基指挥中心的APP客户端输出数据。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20171010 |