CN108919280A - 无线遥控探鱼方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种无线遥控探鱼方法及系统，方法包括：S1在水面可遥控载体设置无人探测子系统并在船体设置船载控制子系统；S2船载控制子系统控制水面可遥控载体移动方向和速度；S3探鱼信号处理机构生成探鱼电信号并发给探鱼传感器机构；S4探鱼传感器机构将探鱼电信号转换为水声信号向外发出；接收水声回波信号；S5:探鱼传感器机构将水声回波信号转换为反馈电信号发送给探鱼信号处理机构；S6探鱼信号处理机构将探测结果数据发给船载控制子系统；S7船载控制子系统显示探测结果数据；S8未完成作业返回S2。本发明的一种无线遥控探鱼方法及系统，可极大地扩展探鱼距离，可提高鱼探仪性能，并能提高海洋渔业捕捞中的鱼探效率。

Description

无线遥控探鱼方法及系统
技术领域
本发明涉及探鱼方法及系统领域，尤其涉及一种无线遥控探鱼方法及系统。
背景技术
海洋渔业捕捞过程主要依靠助渔仪器来完成对水下鱼群的探测和跟踪，是渔船特有的装备，主要作用是发现鱼群，监测网情。探鱼类仪器主要包括探鱼仪、网情(检测)仪等。由于电磁波在水中衰减很快，探鱼类仪器的主要探测手段是声波。50年代初，挪威开始建造专门用来探鱼的声纳，由此诞生了最早的商用探鱼仪。到了60年代，探鱼仪已成为海洋捕捞中必不可少的助渔仪器。20世纪90年代后，数字技术的在探鱼仪中大量应用，探鱼仪性能和实用性跨越了一大步，数字渔用声呐开始在远洋渔船上大量装备。
海洋捕捞探鱼过程中仪器探测距离决定了一次捕捞过程中能够探知水下鱼群的范围，探测的范围越大，探测到鱼群的概率就越高。因此，探鱼仪的探测距离是其最重要的一个参数之一。目前传统的探鱼方法，普遍为利用渔船搭载探鱼仪实现，但在探测过程中探鱼仪会受到体积、发射功率、水深、混响及噪声等级等的限制，尤其是渔船发动机噪声对船载探鱼仪的探测距离影响极大，其作用范围以渔船为中心在半径5千米以内；探鱼距离有限，鱼探效率较低。
发明内容
针对上述现有技术中的不足，本发明提供一种无线遥控探鱼方法及系统，可极大地扩展探鱼距离，可提高鱼探仪性能，并能提高海洋渔业捕捞中的探鱼效率。
为了实现上述目的，本发明提供一种无线遥控探鱼方法，包括步骤：
S1：在至少一水面可遥控载体上设置一无人探测子系统并在一船体上设置一船载控制子系统；所述无人探测子系统包括一探鱼传感器机构、一探鱼信号处理机构、一第一无线通信装置、一定位装置和一电池组；所述探鱼传感器机构连接所述探鱼信号处理机构，所述第一无线通信装置连接所述探鱼信号处理机构和所述定位装置，所述电池组连接所述探鱼信号处理机构、所述第一无线通信装置、所述定位装置和所述水面可遥控载体的一动力系统；
所述船载控制子系统包括一第二无线通信装置和一探鱼显示控制机构，所述第二无线通信装置连接所述探鱼显示控制机构，所述第二无线通信装置用于与所述第一无线通信装置无线通信，所述探鱼显示控制机构用于对所述无人探测子系统传回数据的显示、对所述无人艇探测运行状态的控制和对所述探鱼信号处理机构的参数设置和状态查询；
S2：所述定位装置实时将定位信息通过所述第一无线通信装置发送给所述船载控制子系统；通过所述船载控制子系统根据所述定位信息控制所述水面可遥控载体的移动方向和速度；
S3：所述船载控制子系统控制所述探鱼信号处理机构生成一探鱼电信号并发送给所述探鱼传感器机构；
S4：所述探鱼传感器机构将所述探鱼电信号转换为一水声信号并向外发出；并接收所述水声信号的水声回波信号；
S5：所述探鱼传感器机构将所述水声回波信号转换为反馈电信号并发送给所述探鱼信号处理机构；
S6：所述探鱼信号处理机构根据所述反馈电信号获得探测结果数据，并将所述探测结果数据通过所述第一无线通信装置实时发送给所述船载控制子系统；
S7：所述船载控制子系统显示所述探测结果数据；
S8：判断是否完成所需探鱼作业，如未完成返回步骤S2，否则结束步骤。
优选地，所述探鱼信号处理机构用于模拟信号和数字信号的处理，所述模拟信号和数字信号的处理包括信号收发转换、对接收信号的低噪声放大、对接收信号的变增益放大、对接收信号的抗混叠滤波、对发射信号的功放驱动、对发射信号的功率放大、对发射信号的低通滤波、对发射信号的变压、所述探鱼电信号的生成、所述探鱼电信号的数字滤波、所述探鱼电信号波束生成和收发控制。
本发明的一种无线遥控探鱼系统，包括一无人探测子系统和一船载控制子系统，所述无人探测子系统设置于一水面可遥控载体，所述船载控制子系统设置于一船体；所述无人探测子系统包括一探鱼传感器机构、一探鱼信号处理机构、一第一无线通信装置、一定位装置和一电池组；所述探鱼传感器机构连接所述探鱼信号处理机构，所述第一无线通信装置连接所述探鱼信号处理机构和所述定位装置，所述电池组连接所述探鱼信号处理机构、所述第一无线通信装置、所述定位装置和所述水面可遥控载体的一动力系统；
所述探鱼传感器机构包括至少一探鱼水声传感器和一阻抗匹配电路，所述探鱼水声传感器连接所述阻抗匹配电路，所述阻抗匹配电路连接所述探鱼信号处理机构。
所述探鱼信号处理机构包括依次连接的一接收机、一信号处理单元和一发射机，所述接收机和所述发射机连接所述探鱼传感器机构；所述信号处理单元连接所述第一无线通信装置。
所述信号处理单元包括一信号处理主机、和连接于所述信号处理主机的一以太网收发器、一动态存储器、一闪存器以及一信号隔离器；所述以太网收发器连接所述第一无线通信装置；所述信号处理主机连接所述接收机；所述信号隔离器连接所述发射机。
优选地，所述船载控制子系统包括一第二无线通信装置和一探鱼显示控制机构，所述探鱼显示控制机构包括一船载CPU和一船载显示器；所述船载CPU连接所述第二无线通信装置和所述船载显示器。
优选地，所述第一无线通信装置和所述第二无线通信装置采用WiFi芯片。
优选地，所述定位装置包括GPS芯片和/或北斗芯片。
本发明由于采用了以上技术方案，使其具有以下有益效果：
本发明的一种无线遥控探鱼方法，其利用无人艇作为探鱼平台，利用了无人艇操作灵活、活动范围大和低噪声的优点，有效扩展了探鱼距离，同时，由于噪声小，减小了对探鱼传感器机构工作的影响，提高了探鱼传感器机构的工作性能，可提高海洋渔业捕捞过程中的探鱼效率并进一步提升探鱼距离。设置于水面可遥控载体的无人探测子系统将探测结果数据实时发送给设置于船体的船载控制子系统，使得船体上的工作人员能够及时获取并处理所需探测结果数据。另外，当有多艘设置有无人探测子系统的水面可遥控载体时，在船体的工作人员能够便捷及时地获取多处目标海域的探测结果数据，大幅度提升了探鱼作业的效率。本发明的一种无线遥控探鱼系统，其无人探测子系统设置于一水面可遥控载体，无人艇作为探鱼平台，利用了无人艇操作灵活、活动范围大和低噪声的优点，有效扩展了探鱼距离，同时，由于噪声小，减小了对探鱼传感器机构工作的影响，提高了探鱼传感器机构的工作性能，可提高海洋渔业捕捞过程中的探鱼效率并进一步提升探鱼距离。设置于水面可遥控载体的无人探测子系统和设置于船体的船载控制子系统的配合采用，为实现水面可遥控载体的无人探测子系统和船体的船载控制子系统的实时通信，并使得船体上的工作人员能够及时获取并处理所需探测结果数据提供了硬件基础。另外，当有多艘设置有无人探测子系统的水面可遥控载体时，为在船体的工作人员能够获取多处目标海域的探测结果数据，提升探鱼作业的效率提供了硬件基础。接收机用于负责完成信号收发转换、对接收信号的低噪声放大、对接收信号的变增益放大和对接收信号的抗混叠滤波。发射机用于负责对发射信号的功放驱动、对发射信号的功率放大、对发射信号的低通滤波和对发射信号的变压；信号处理单元用于负责探鱼电信号的生成、探鱼电信号的数字滤波、探鱼电信号波束生成和收发控制。
附图说明
图1为本发明实施例的无线遥控探鱼方法的流程图；
图2为本发明实施例的无线遥控探鱼系统的结构示意图；
图3为本发明实施例的阻抗匹配电路的电路图；
图4为本发明实施例的探鱼信号处理机构的结构示意图。
具体实施方式
下面根据附图1～图2，给出本发明的较佳实施例，并予以详细描述，使能更好地理解本发明的功能、特点。
请参阅图1和图2，本发明实施例的一种无线遥控探鱼方法，包括步骤：
S1：在至少一水面可遥控载体上设置一无人探测子系统1并在一船体上设置一船载控制子系统2；无人探测子系统1包括一探鱼传感器机构11、一探鱼信号处理机构12、一第一无线通信装置13、一定位装置14和一电池组15；探鱼传感器机构11连接探鱼信号处理机构12，第一无线通信装置13连接探鱼信号处理机构12和定位装置14，电池组15连接探鱼信号处理机构12、第一无线通信装置13、定位装置14和水面可遥控载体的一动力系统(图中未示)；
S2：定位装置14实时将定位信息通过第一无线通信装置13发送给船载控制子系统2；通过船载控制子系统2根据定位信息控制水面可遥控载体移动方向和速度；
S3：船载控制子系统2控制探鱼信号处理机构12生成一探鱼电信号并发送给探鱼传感器机构11；
S4：探鱼传感器机构11将探鱼电信号转换为一水声信号并向外发出；并接收水声信号的水声回波信号；
S5：探鱼传感器机构11将水声回波信号转换为反馈电信号并发送给探鱼信号处理机构12；
S6：探鱼信号处理机构12根据反馈电信号获得探测结果数据，并将探测结果数据通过第一无线通信装置13实时发送给船载控制子系统2；
S7：船载控制子系统2显示探测结果数据；
S8：判断是否完成所需探鱼作业，如未完成返回步骤S2，否则结束步骤。
本发明实施例的一种无线遥控探鱼方法，其利用无人艇作为探鱼平台，利用了无人艇操作灵活、活动范围大和低噪声的优点，有效扩展了探鱼距离，同时，由于噪声小，减小了对探鱼传感器机构11工作的影响，提高了探鱼传感器机构11的工作性能，可提高海洋渔业捕捞过程中的探鱼效率并进一步提升探鱼距离。设置于水面可遥控载体的无人探测子系统1将探测结果数据实时发送给设置于船体的船载控制子系统2，使得船体上的工作人员能够及时获取并处理所需探测结果数据。另外，当有多艘设置有无人探测子系统1的水面可遥控载体时，在船体的工作人员能够便捷及时地获取多处目标海域的探测结果数据，大幅度提升了探鱼作业的效率。
其中，探鱼信号处理机构12用于模拟信号和数字信号的处理，模拟信号和数字信号的处理包括信号收发转换、对接收信号的低噪声放大、对接收信号的变增益放大、对接收信号的抗混叠滤波、对发射信号的功放驱动、对发射信号的功率放大、对发射信号的低通滤波、对发射信号的变压、探鱼电信号的生成、探鱼电信号的数字滤波、探鱼电信号波束生成和收发控制。
本实施例中，船载控制子系统2包括一第二无线通信装置21和一探鱼显示控制机构22，第二无线通信装置21连接探鱼显示控制机构22，第二无线通信装置21用于与第一无线通信装置13无线通信，探鱼显示控制机构22用于对无人探测子系统1传回数据的显示、对无人艇探测运行状态的控制和对探鱼信号处理机构12的参数设置和状态查询。
请参阅图2和图3，本发明的一种无线遥控探鱼系统，包括一无人探测子系统1和一船载控制子系统2，无人探测子系统1设置于一水面可遥控载体，船载控制子系统2设置于一船体；无人探测子系统1包括一探鱼传感器机构11、一探鱼信号处理机构12、一第一无线通信装置13、一定位装置14和一电池组15；探鱼传感器机构11连接探鱼信号处理机构12，第一无线通信装置13连接探鱼信号处理机构12和定位装置14，电池组15连接探鱼信号处理机构12、第一无线通信装置13、定位装置14和水面可遥控载体的一动力系统。
无人探测子系统1设置于一水面可遥控载体，无人艇作为探鱼平台，利用了无人艇操作灵活、活动范围大和低噪声的优点，有效扩展了探鱼距离，同时，由于噪声小，减小了对探鱼传感器机构11工作的影响，提高了探鱼传感器机构11的工作性能，可提高海洋渔业捕捞过程中的探鱼效率并进一步提升探鱼距离。设置于水面可遥控载体的无人探测子系统1和设置于船体的船载控制子系统2的配合采用，为实现水面可遥控载体的无人探测子系统1和船体的船载控制子系统2的实时通信，并使得船体上的工作人员能够及时获取并处理所需探测结果数据提供了硬件基础。另外，当有多艘设置有无人探测子系统1的水面可遥控载体时，为在船体的工作人员能够获取多处目标海域的探测结果数据，提升探鱼作业的效率提供了硬件基础。
其中，探鱼传感器机构11包括至少一探鱼水声传感器和一阻抗匹配电路111，探鱼水声传感器连接阻抗匹配电路111，阻抗匹配电路111连接探鱼信号处理机构12。本实施例中，阻抗匹配电路111的结构可参见图3。
船载控制子系统2包括一第二无线通信装置21和一探鱼显示控制机构22，探鱼显示控制机构22包括一船载CPU和一船载显示器；船载CPU连接第二无线通信装置21和船载显示器。
本实施例中，第一无线通信装置13和第二无线通信装置21采用WiFi芯片。定位装置14包括GPS芯片和/或北斗芯片。
请参阅图4，本实施例中，探鱼信号处理机构12包括依次连接的一接收机121、一信号处理单元122和一发射机123，接收机121和发射机123连接探鱼传感器机构11；信号处理单元122连接第一无线通信装置13。
其中，接收机121用于负责完成信号收发转换、对接收信号的低噪声放大、对接收信号的变增益放大和对接收信号的抗混叠滤波等。发射机123用于负责对发射信号的功放驱动、对发射信号的功率放大、对发射信号的低通滤波和对发射信号的变压等；信号处理单元122用于负责探鱼电信号的生成、探鱼电信号的数字滤波、探鱼电信号波束生成和收发控制等。
信号处理单元122包括一信号处理主机1221、和连接于信号处理主机1221的一以太网收发器1222、一动态存储器1223、一闪存器1224以及一信号隔离器1225；以太网收发器1222连接第一无线通信装置13；信号处理主机1221连接接收机121；信号隔离器1225连接发射机123。本实施例中，信号处理主机1221可采用DSP\FPGA\ARM CPU等现有芯片。
本实施例中，接收机121包括依次连接的一收发转换器1211、一低噪声放大器1212、一变增益放大器1213和一抗混叠滤波器1214；其中收发转换器1211、变增益放大器1213和抗混叠滤波器1214连接信号处理主机1221；发射机123包括依次连接的一功放驱动器1231、一功率放大器1232、一低通滤波器1233和一变压器1234，其中，功放驱动器1231连接信号处理主机1221。
以上结合附图实施例对本发明进行了详细说明，本领域中普通技术人员可根据上述说明对本发明做出种种变化例。因而，实施例中的某些细节不应构成对本发明的限定，本发明将以所附权利要求书界定的范围作为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种无线遥控探鱼方法，包括步骤：
S1：在至少一水面可遥控载体上设置一无人探测子系统并在一船体上设置一船载控制子系统；所述无人探测子系统包括一探鱼传感器机构、一探鱼信号处理机构、一第一无线通信装置、一定位装置和一电池组；所述探鱼传感器机构连接所述探鱼信号处理机构，所述第一无线通信装置连接所述探鱼信号处理机构和所述定位装置，所述电池组连接所述探鱼信号处理机构、所述第一无线通信装置、所述定位装置和所述水面可遥控载体的一动力系统；所述船载控制子系统包括一第二无线通信装置和一探鱼显示控制机构，所述第二无线通信装置连接所述探鱼显示控制机构，所述第二无线通信装置用于与所述第一无线通信装置无线通信，所述探鱼显示控制机构用于对所述无人探测子系统传回数据的显示、对所述无人艇探测运行状态的控制和对所述探鱼信号处理机构的参数设置和状态查询；
S2：所述定位装置实时将定位信息通过所述第一无线通信装置发送给所述船载控制子系统；通过所述船载控制子系统根据所述定位信息控制所述水面可遥控载体的移动方向和速度；
S3：所述船载控制子系统控制所述探鱼信号处理机构生成一探鱼电信号并发送给所述探鱼传感器机构；
S4：所述探鱼传感器机构将所述探鱼电信号转换为一水声信号并向外发出；并接收所述水声信号的水声回波信号；
S5：所述探鱼传感器机构将所述水声回波信号转换为反馈电信号并发送给所述探鱼信号处理机构；
S6：所述探鱼信号处理机构根据所述反馈电信号获得探测结果数据，并将所述探测结果数据通过所述第一无线通信装置实时发送给所述船载控制子系统；
S7：所述船载控制子系统显示所述探测结果数据；
S8：判断是否完成所需探鱼作业，如未完成返回步骤S2，否则结束步骤。
2.根据权利要求1所述的无线遥控探鱼方法，其特征在于，所述探鱼信号处理机构用于模拟信号和数字信号的处理，所述模拟信号和数字信号的处理包括信号收发转换、对接收信号的低噪声放大、对接收信号的变增益放大、对接收信号的抗混叠滤波、对发射信号的功放驱动、对发射信号的功率放大、对发射信号的低通滤波、对发射信号的变压、所述探鱼电信号的生成、所述探鱼电信号的数字滤波、所述探鱼电信号波束生成和收发控制。
3.一种无线遥控探鱼系统，其特征在于，包括一无人探测子系统和一船载控制子系统，所述无人探测子系统设置于一水面可遥控载体，所述船载控制子系统设置于一船体；所述无人探测子系统包括一探鱼传感器机构、一探鱼信号处理机构、一第一无线通信装置、一定位装置和一电池组；所述探鱼传感器机构连接所述探鱼信号处理机构，所述第一无线通信装置连接所述探鱼信号处理机构和所述定位装置，所述电池组连接所述探鱼信号处理机构、所述第一无线通信装置、所述定位装置和所述水面可遥控载体的一动力系统；
所述探鱼传感器机构包括至少一探鱼水声传感器和一阻抗匹配电路，所述探鱼水声传感器连接所述阻抗匹配电路，所述阻抗匹配电路连接所述探鱼信号处理机构。
所述探鱼信号处理机构包括依次连接的一接收机、一信号处理单元和一发射机，所述接收机和所述发射机连接所述探鱼传感器机构；所述信号处理单元连接所述第一无线通信装置。
所述信号处理单元包括一信号处理主机、和连接于所述信号处理主机的一以太网收发器、一动态存储器、一闪存器以及一信号隔离器；所述以太网收发器连接所述第一无线通信装置；所述信号处理主机连接所述接收机；所述信号隔离器连接所述发射机。
4.根据权利要求3所述的无线遥控探鱼系统，其特征在于，所述船载控制子系统包括一第二无线通信装置和一探鱼显示控制机构，所述探鱼显示控制机构包括一船载CPU和一船载显示器；所述船载CPU连接所述第二无线通信装置和所述船载显示器。
5.根据权利要求4所述的无线遥控探鱼系统，其特征在于，所述第一无线通信装置和所述第二无线通信装置采用WiFi芯片。
6.根据权利要求5所述的无线遥控探鱼系统，其特征在于，所述定位装置包括GPS芯片和/或北斗芯片。
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