CN108121247A - 一种基于微波通信技术的海洋机器人遥控装置 - Google Patents

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郭海亮
刘大勇
汤哲
李德隆
王子庆
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Abstract

本发明涉及一种基于微波通信技术的海洋机器人遥控装置，数据采集电路板连接平板电脑，采集外部操作杆的模拟量数据发送到平板电脑；平板电脑通过GPS天线接收GPS信号，用于显示接收到的遥控装置示位信号；微波通信模块一端连接平板电脑，接收平板电脑发送的控制命令，另一端通过天线无线连接海洋机器人，控制其进行相应的操作，并且接收海洋机器人发送的状态信息和示位信息，发送到平板电脑显示。本发明通过微波通信技术实现对水面上的海洋机器人进行控制，包括接收并显示海洋机器人的示位信号和状态信息，控制海洋机器人进行相应的使命操作，以及控制海洋机器人在水面进行航行，从而实现对海洋机器人的监控与操作，保证海洋机器人的航行安全。

Description

一种基于微波通信技术的海洋机器人遥控装置
技术领域
本发明涉及微波通信技术领域，具体地说是一种基于微波通信技术的海洋机器人遥控装置。
背景技术
海洋机器人在入水或浮出水面后，技术人员需对其设备的信息进行及时的掌握，并且海洋机器人在水面行驶时，技术人员需对其进行使命操作与航行遥控。基于微波通信技术的海洋机器人的水面遥控装置可实现远距离的遥控航行与使命控制，并且能够进行复杂的操作指令。传统的技术手段操作性差，无法进行远距离大数据量的实时传输，并且体积庞大，不易携带。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种基于微波通信技术的海洋机器人遥控装置，操作便捷，人机友好，可进行远距离大数据量的实时传输，并且体积小巧便于携带，解决了普通遥控装置操作性差，无法进行远距离大数据量的实时传输，并且体积庞大，不易携带等技术问题，
本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：
一种基于微波通信技术的海洋机器人遥控装置，数据采集电路板连接平板电脑，采集外部操作杆的模拟量数据发送到平板电脑；
平板电脑通过GPS天线接收GPS信号，用于显示接收到的遥控装置示位信号；
微波通信模块一端连接平板电脑，接收平板电脑发送的控制命令，另一端通过天线无线连接海洋机器人，控制其进行相应的操作，并且接收海洋机器人发送的状态信息和示位信息，发送到平板电脑显示。
所述数据采集电路板包括依次连接的模数转换器、数字隔离器、处理器、电平转换芯片。
所述微波通信模块上行采用TD-LTE规范的无线接口，下行采用以太网接口。
还包括电源模块对所述平板电脑、数据采集电路板和微波通信模块进行供电。
所述状态信息包括位置经纬度信息、航速信息、航深信息、航向角、使命结束状态。
本发明具有以下有益效果及优点：
1.本发明操作便捷，人机友好，基本操作功能可通过触摸屏加固平板电脑界面上的水面操控软件进行操作，符合目前科技潮流，遥控航行部分可通过操控杆进行遥控航行，操控杆尺寸小巧，可通过一根手指进行操作；
2.本发明通信距离远，可进行大数据量的实时通信，采用微波通信模块作为通信终端，通信距离可达5km(选用大尺寸天线可增加通信距离)，并且可进行大数据量的实时通信，解决了普通遥控装置不能进行实时大数据量通信的弊端；
3.本发明结构简单、体积小、重量轻、易于携带，手持装置重量轻，体积小便于人员操作与携带，并设计了背带，人员操作时可解放双手进行其他操作。
附图说明
图1是本发明的结构框图；
图2是本发明的数据采集电路板结构图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明做进一步的详细说明。
如图1所示为本发明的结构框图。
包括微波通信模块、触摸屏加固笔记本、数据采集电路板、操控杆、操作面板，所述微波通信模块为遥控装置和海洋机器人之间实现无线通信；所述触摸屏加固平板电脑为遥控装置实现航迹显示与遥控控制；所述数据采集电路板采集遥控杆的模拟量并将其通过串口发送到触摸屏加固笔记本；所述操控杆可以实现对海洋机器人进行遥控。
数据采集电路板连接平板电脑，采集外部操作杆的模拟量数据发送到平板电脑；平板电脑通过GPS天线接收GPS信号，用于显示接收到的遥控装置示位信号；微波通信模块一端连接平板电脑，接收平板电脑发送的控制命令，另一端通过天线无线连接海洋机器人，控制其进行相应的操作，并且接收海洋机器人发送的状态信息和示位信息，发送到平板电脑显示。
微波通信模块与触摸屏加固笔记本进行网络连接，并通过天线(收发天线各1根)实现与海洋机器人端微波设备进行无线连接，进而达到控制海洋机器人的目的。微波通信模块上行无线接口采用TD-LTE规范，下行采用以太网接口，最大通信距离2Km，速率5Mbps/s。
触摸屏加固笔记本预装win7操作系统，并配备GPS接收模块与外置GPS天线，电脑内置水面操控软件，可以实时显示接收到的航行器示位信号和状态信息(包括位置经、纬度，航速，航深，航向角，使命结束状态等)，并且可将该装置与海洋机器人的实时位置与航行轨迹显示在水面操控软件的界面上。同时可通过水面操控软件的操作界面控制海洋机器人进行相应的使命操作(包括模式切换、使命开始、使命结束等)。
如图2所示为本发明的数据采集电路板结构图。
数据采集电路板将从操控杆采集到的数据发送到触摸屏加固笔记本。进一步为采集操作杆的模拟量数据。通过水面操控软件将航向控制命令下达到海洋机器人。数据采集电路板由ATMEGA1280单片机作为核心处理芯片，通过MAX1032A/D采集芯片将2路模拟量数据进行采集，并发送到ATMEGA1280，再通过ATMEGA1280将串口数据通过MAX232进行电平转换，然后再发送到触摸屏加固笔记本。其中ATMEGA1280与MAX1032之间采用ADUM1510与ADUM3442进行隔离。

Claims (5)

1.一种基于微波通信技术的海洋机器人遥控装置，其特征在于：数据采集电路板连接平板电脑，采集外部操作杆的模拟量数据发送到平板电脑；
平板电脑通过GPS天线接收GPS信号，用于显示接收到的遥控装置示位信号；
微波通信模块一端连接平板电脑，接收平板电脑发送的控制命令，另一端通过天线无线连接海洋机器人，控制其进行相应的操作，并且接收海洋机器人发送的状态信息和示位信息，发送到平板电脑显示。
2.根据权利要求1所述的基于微波通信技术的海洋机器人遥控装置，其特征在于：所述数据采集电路板包括依次连接的模数转换器、数字隔离器、处理器、电平转换芯片。
3.根据权利要求1所述的基于微波通信技术的海洋机器人遥控装置，其特征在于：所述微波通信模块上行采用TD-LTE规范的无线接口，下行采用以太网接口。
4.根据权利要求1所述的基于微波通信技术的海洋机器人遥控装置，其特征在于：还包括电源模块对所述平板电脑、数据采集电路板和微波通信模块进行供电。
5.根据权利要求1所述的基于微波通信技术的海洋机器人遥控装置，其特征在于：所述状态信息包括位置经纬度信息、航速信息、航深信息、航向角、使命结束状态。
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