CN108877173A - 一种无人船及其控制系统、控制方法 - Google Patents

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李宁
文述生
王江林
闫少霞
周光海
肖浩威
庄所增
潘伟峰
杨晶晶
苏章亮
姚琳
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Guangzhou South Surveying & Mapping Instrument Co ltd
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    • G08C17/02—Arrangements for transmitting signals characterised by the use of a wireless electrical link using a radio link
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    • H04B7/14—Relay systems
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    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08C—TRANSMISSION SYSTEMS FOR MEASURED VALUES, CONTROL OR SIMILAR SIGNALS
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    • G08C2201/40—Remote control systems using repeaters, converters, gateways

Abstract

本发明公开了一种无人船及其控制系统和控制方法，无人船控制系统包括遥控器、基站、信号转发装置和信号接收装置；信号转发装置设置在基站上，信号接收装置设置在无人船船体上；无人船控制方法包括如下步骤：遥控信号发射步骤；信号转发步骤；信号接收步骤。本发明能够实现近距离和远距离对无人船的灵活控制，提高工作效率。

Description

一种无人船及其控制系统、控制方法
技术领域
本发明涉及无人船领域，尤其涉及一种无人船的控制系统和控制方法。
背景技术
无人船在水文监测、水质采样、环境监测等多方面有广泛的运用，目前的无人船通过遥控器控制，由于遥控器大小的限制，信号的发射功率一定，控制距离的大小受限，而实际操作中无人船的控制不仅需要实现近距离的灵活控制，也需要实现远距离的控制。
要实现远距离控制需要通过基站对信号进行放大，基站可以对信号进行放大，但是基站体积较大，并且基站是固定安放模式，不能随船体灵活移动。现下拥有的技术不能够同时满足对无人船远距离和近距离的协调控制，为此需要一种设计方法来根据距离进行对无人船控制的自动切换。
发明内容
针对现有无人船控制方法的缺陷，本发明提供了一种无人船及其控制系统和控制方法,以使得无人船运作过程中，在只有一个遥控器的情况下，无人船可自适应选择控制信号，实现对无人船的灵活控制。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种无人船控制系统，包括遥控器、基站、信号转发装置和信号接收装置；信号转发装置设置在基站上，信号接收装置设置在无人船船体上；信号转发装置包括依次连接的遥控器信号接收天线、信号处理单元和电台信号发射天线，遥控器信号接收天线用于接收遥控器发射的遥控器信号，并发送至信号处理单元对信号进行处理，并通过电台信号发射天线发送；
信号接收装置包括遥控器信号接收天线和电台信号接收天线，遥控器信号接收天线用于接收遥控器发射的遥控器信号，电台信号接收天线用于接收电台信号发射天线发射的电台信号。
进一步地，基站采用外置电源供电，实现信号放大；所述遥控器采用内置电池供电，提高操作性和便携性。
进一步地，无人船船体内部设置解析电路，对遥控器信号和电台信号进行处理后反馈到船体的动力系统。
一种无人船，包括上述的无人船控制系统和无人船船体。
一种无人船控制方法，应用于上述任一无人船上，包括如下步骤：遥控信号发射步骤：遥控器通过遥控器天线发射对无人船船体进行控制的控制信号；
信号转发步骤：信号转发装置通过遥控器信号接收天线接收控制信号，经所述信号处理单元处理后转换成电台信号，并经电台信号发射天线发射；
信号接收步骤：信号接收装置的遥控器信号接收天线和电台信号接收天线同时接收遥控器发射的电台信号和电台信号发射天线发射的电台信号，在接收到遥控器发射的控制信号时，根据控制信号控制无人船船体，在没有接收到遥控器发射的控制信号时，根据电台信号对无人船船体进行控制。
进一步地，信号处理单元对遥控器信号进行处理从而放大为电台信号，同时也可以转换为网络信号或者其它大功率信号，无人船船体内部的解析电路能够处理多种类型的接收信号。
本发明的有益之处在于：对无人船进行远距离的控制，需要发送大功率的信号，该信号的发射就需要对较大的设备进行外置电源供电，而现下使用的便携遥控器难以满足要求，使用本发明提出的无人船控制系统和控制方法，无人船在近距离水域工作时，可以接收到遥控器信号，直接使用遥控器信号操纵无人船；当无人船处于远距离水域进行工作时，无人船无法接收到遥控器信号，遥控器信号无法直接控制无人船的运行，此时遥控器信号先通过基站进行放大再由无人船接收、处理，从而实现不同距离情况下对无人船的灵活控制。
附图说明
图1为本发明的一种无人船控制系统工作情况示意图；
图2为本发明的一种无人船控制方法步骤流程图。
具体实施方式
下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
如图1所示，本实施例提出的一种无人船控制系统，包括遥控器、基站、信号转发装置和信号接收装置；信号转发装置设置在基站上，信号接收装置设置在无人船船体上；信号转发装置包括依次连接的遥控器信号接收天线、信号处理单元和电台信号发射天线，遥控器信号接收天线用于接收遥控器发射的遥控器信号，并发送至信号处理单元对信号进行处理，并通过电台信号发射天线发送；信号接收装置包括遥控器信号接收天线和电台信号接收天线，遥控器信号接收天线用于接收遥控器发射的遥控器信号，电台信号接收天线用于接收电台信号发射天线发射的电台信号。
本实施例的遥控器信号为2.4G频率信号，采用的一种基站处理后的电台信号为902M频率信号。
进一步地，基站采用外置电源供电，实现信号放大；所述遥控器采用内置电池供电，提高操作性和便携性。
进一步地，无人船船体内部设置解析电路，对遥控器信号和电台信号进行处理后反馈到船体的动力系统。
如图2所示，本发明提出的一种无人船的控制方法，包括如下步骤：
步骤s1：遥控信号发射步骤：遥控器通过遥控器天线发射对无人船船体进行控制的控制信号；
步骤s2：信号转发步骤：信号转发装置通过遥控器信号接收天线接收控制信号，经所述信号处理单元处理后转换成电台信号，并经电台信号发射天线发射；
步骤s3：信号接收步骤：信号接收装置的遥控器信号接收天线和电台信号接收天线同时接收遥控器发射的电台信号和电台信号发射天线发射的电台信号，在接收到遥控器发射的控制信号时，根据控制信号控制无人船船体，在没有接收到遥控器发射的控制信号时，根据电台信号对无人船船体进行控制。
根据上述技术方案，使用本发明所述的一种无人船控制系统和控制方法的无人船，在近距离水域工作时，可以接收到遥控器信号，直接使用遥控器信号操纵无人船；当无人船处于远距离水域进行工作时，无人船无法接收到遥控器信号，遥控器信号无法直接控制无人船的运行，此时遥控器信号先通过基站进行放大再由无人船接收、处理，从而实现不同距离情况下对无人船的灵活控制。
本发明的实施例中，另外可以采用的方案是，设计大功率的高性能遥控器，自主进行信号的放大，使得遥控器可以发射出与基站电台信号强度相当的遥控器信号，从而代替基站的功能。
上述实施方式中，架设基站更具有稳定性，并且到了后期，当投入使用的无人船数量较多时，基站能提供更高的工作效率。
上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。

Claims (5)

1.一种无人船控制系统，其特征在于，包括遥控器、基站、信号转发装置和信号接收装置；所述信号转发装置设置在所述基站上，所述信号接收装置设置在无人船船体上；
所述信号转发装置包括依次连接的遥控器信号接收天线、信号处理单元和电台信号发射天线，所述遥控器信号接收天线用于接收遥控器发射的遥控器信号，并发送至所述信号处理单元对信号进行处理，并通过所述电台信号发射天线发送；
所述信号接收装置包括遥控器信号接收天线和电台信号接收天线，所述遥控器信号接收天线用于接收所述遥控器发射的遥控器信号，所述电台信号接收天线用于接收所述电台信号发射天线发射的电台信号。
2.如权利要求1所述的无人船控制系统，其特征在于：所述基站采用外置电源供电；所述遥控器采用内置电池供电。
3.如权利要求1所述的无人船控制系统，其特征还在于：所述无人船船体内部设置解析电路，对所述遥控器信号和所述电台信号进行处理后反馈到船体的动力系统。
4.一种无人船，其特征在于，包括如权利要求1至3任一所述的无人船控制系统和无人船船体。
5.一种无人船控制方法，应用于如权利要求1至4任一所述的无人船上，其特征在于，包括如下步骤：遥控信号发射步骤：所述遥控器通过遥控器天线发射对无人船船体进行控制的控制信号；
信号转发步骤：所述信号转发装置通过所述遥控器信号接收天线接收所述控制信号，经所述信号处理单元处理后转换成电台信号，并经所述电台信号发射天线发射；
信号接收步骤：所述信号接收装置的遥控器信号接收天线和电台信号接收天线同时接收遥控器发射的电台信号和所述电台信号发射天线发射的电台信号，在接收到所述遥控器发射的控制信号时，根据所述控制信号控制所述无人船船体，在没有接收到所述遥控器发射的控制信号时，根据所述电台信号对所述无人船船体进行控制。
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