CN109061651A - 一种水下探测器控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种水下探测器控制系统，包括中控台、控制系统、水下探测器，控制系统包括水下信息获取模块、水下定位模块、安全控制模块、照明模块、电源模块及存储器；中控台通过光缆与控制系统通信连接，水下信息获取模块通过第一输入端口与控制系统连接，水下定位模块通过第二输入端口与控制系统连接，环境控制模块通过第一输出接口与控制系统连接，照明模块为水下信息获取模块提供照明，电源模块为控制系统供电，存储器用于存储水下信息获取模块获取的数据，控制系统安装于水下探测器内部。本发明公开的水下探测器控制系统，能够通过图像和声呐共同对水下环境进行探测，提高了被测物的识别精度，同时防止水下探测器受到损坏。
Description
技术领域
本发明涉及探测控制技术领域，更具体的说是涉及一种水下探测器控制系统。
背景技术
近年来，水下探测器作为一种智能水中装备，能最大限度地接触水下环境，一般通过水下潜器布放于水中几百至上千米范围内，它能感知远距离运动目标信号的强弱、 航速、航向等特征，从而可以较好地获取海底地貌特征、地质条件、水文、磁场、声学特性等信息，因此水下探测器受到各国科研人员的广泛关注，具有较高的学术研究价值。
然而，随着水下作业难度的不断提高，对于水下探测器的要求也越来越高；由于水下环境复杂多变，仅凭成像设备单一检测无法完整获取水下信息，影响科研人员的操作和判断；其次，水下探测器下潜过深，压力超过其承受范围，会导致水下探测器的损坏。
因此，如何提供一种性能完善的水下探测器控制系统是本领域技术人员亟需解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种水下探测器控制系统，可实现水下图像及声呐的共同检测。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种水下探测器控制系统，其特征在于，包括：
中控台；
控制系统，所述控制系统包括图像采集模块、照明控制模块、声呐探测模块、水下定位模块、数据融合模块、压力报警模块、供电模块及信息存储模块；
所述中控台通过光缆与所述控制系统连接，所述图像采集模块与所述控制系统通过第一输入接口连接，所述声呐探测模块与所述控制系统通过第三输入接口连接，所述数据融合模块与所述控制系统通过第一输出接口连接；所述水下定位模块定位水下作业位置，所述供电模块为所述控制系统供电，所述信息存储模块存储所述图像采集模块、所述声呐探测模块采集的数据以及所述数据融合模块计算的结果；
水下探测器，所述控制系统安装于所述水下探测器的内部。
本发明公开的一种水下探测器控制系统，采用多种方法对水下目标进行探测，数据融合模块能够提取所采集数据包含的特征向量来体现被测物的属性，并与声呐探测的结果进行融合得到被测物的距离、形状、位置等具体参数，提高检测精度。
优选的，所述水下信息获取模块包括：
水下图像采集单元，用于采集水下环境的高清图像；
图像分析处理单元，用于识别图像中包含的水下目标的姿态；
信息发送单元，用于发送所述水下图像采集单元采集的数据发送至所述控制系统；
信息存储单元，用于存储所述水下图像采集单元采集的图像以及所述图像分析计算单元计算的结果。
优选的，所述声呐探测模块包括：
声呐发射器，用于发射声波信号；
声呐换能器，用于接收反射回的声波并转换成电信号；
声呐接收器，对转换的电信号进行放大处理并再次转换成声音信号；
声呐控制器，对再次得到的所述声音信号执行相应计算并将数据发送至所述控制系统。
优选的，所述压力报警模块，包括：
压力传感器，用于获取水给所述水下探测器的压力信号；
处理器，将所述压力传感器采集的信号进行放大、滤波处理并转换成压力值；
比较器，将所述处理器得到的数据与设定阈值进行比较，并将结果发送至所述控制系统。
优选的，该控制系统还包括客户端，所述客户端用于接收及显示所述控制系统发送的数据，并根据所述发送的数据对所述水下探测器执行相应的操作。
经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种水下探测器控制系统，能够通过图像和声呐共同对水下环境进行探测，并利用数据融合模块对二者采集的数据进行融合，通过多种方式对水下环境进行检测，提高了被测物的识别精度，同时设置压力报警装置，当水下探测器受到的压力超过其所能承受的最大值时提示操作者，防止水下探测器受到损坏。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1附图为本发明的原理结构示意图；
图2附图为本发明控制系统的原理示意图；
图3附图为本发明图像采集模块原理示意图；
图4附图为本发明声呐探测模块原理示意图；
图5附图为本发明压力报警模块示意图。
在图1-图5中，
1-中控台，2-控制系统，3-水下探测器；21-图像采集模块，22-照明控制模块，23-声呐探测模块，24-水下定位模块，25-数据融合模块，26-压力报警模块，27-供电模块，28-信息存储模块；211-水下图像采集单元，212-图像分析处理单元，213-信息发送单元，214-信息存储单元，231-声呐发射器，232-声呐换能器，233-声呐接收器，234-声呐控制器，261-压力传感器，262-处理器，263-比较器。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参见附图1-5所示，本发明实施例公开了一种水下探测器控制系统，包括：
中控台1；
控制系统2，控制系统2包括图像采集模块21、照明控制模块22、声呐探测模块23、水下定位模块24、数据融合模块25、压力报警模块26、供电模块27及信息存储模块28；
中控台1通过光缆与控制系统2连接，图像采集模块21与控制系统2通过第一输入接口连接，声呐探测模块23与控制系统2通过第三输入接口连接，数据融合模块25与控制系统2通过第一输出接口连接；水下定位模块24定位水下作业位置，供电模块27为控制系统2供电，信息存储模块28存储图像采集模块21、声呐探测模块23采集的数据以及数据融合模块25计算的结果；
水下探测器3，控制系统2安装于水下探测器3的内部。
进一步，水下信息获取模块21包括：
水下图像采集单元211，用于采集水下环境的高清图像；
在一些实施例中，水下图像采集单元211可采用多个工业级CCD摄像头；
图像分析处理单元212，用于识别图像中包含的水下目标的姿态；
信息发送单元213，用于发送水下图像采集单元211采集的数据发送至所述控制系统2；
信息存储单元214，用于存储水下图像采集单元211采集的图像以及图像分析计算单元212计算的结果。
进一步，声呐探测模块23包括：
声呐发射器231，用于发射声波信号；
声呐换能器232，用于接收反射回的声波并转换成电信号；
声呐接收器233，对转换的电信号进行放大处理并再次转换成声音信号；
声呐控制器234，对再次得到的所述声音信号执行相应计算并将数据发送至所述控制系统2。
进一步，压力报警模块26，包括：
压力传感器261，用于获取水给水下探测器3的压力信号；
在一些实施例中，压力传感器可选用美国Omega公司生产的型号为PX709GW型传感器；
处理器262，将压力传感器61采集的信号进行放大、滤波处理并转换成压力值；
比较器263，将处理器262得到的数据与设定阈值进行比较，并将结果发送至控制系统2。
进一步，还包括客户端，客户端用于接收及显示控制系统2发送的数据，并根据发送的数据对水下探测器3执行相应的操作。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (5)
1.一种水下探测器控制系统，其特征在于，包括：
中控台（1）；所述中控台（1）通过光缆与所述控制系统（2）连接，所述图像采集模块（21）与所述控制系统（2）通过第一输入接口连接，所述声呐探测模块（23）与所述控制系统（2）通过第三输入接口连接，所述数据融合模块（25）与所述控制系统（2）通过第一输出接口连接；所述水下定位模块（24）定位水下作业位置，所述供电模块（27）为所述控制系统（2）供电，所述信息存储模块（28）存储所述图像采集模块（21）、所述声呐探测模块（23）采集的数据以及所述数据融合模块（25）计算的结果；
控制系统（2），所述控制系统（2）包括图像采集模块（21）、照明控制模块（22）、声呐探测模块（23）、水下定位模块（24）、数据融合模块（25）、压力报警模块（26）、供电模块（27）及信息存储模块（28）；
水下探测器（3），所述控制系统（2）安装于所述水下探测器（3）的内部。
2.根据权利要求1所述的一种水下探测器控制系统，其特征在于，所述水下信息获取模块（21）包括：
水下图像采集单元（211），用于采集水下环境的高清图像；
图像分析处理单元（212），用于识别图像中包含的水下目标的姿态；
信息发送单元（213），用于发送所述水下图像采集单元（211）采集的数据发送至所述控制系统（2）；
信息存储单元（214），用于存储所述水下图像采集单元（211）采集的图像以及所述图像分析计算单元（212）计算的结果。
3.根据权利要求1所述的一种水下探测器控制系统，其特征在于，所述声呐探测模块（23）包括：
声呐发射器（231），用于发射声波信号；
声呐换能器（232），用于接收反射回的声波并转换成电信号；
声呐接收器（233），对转换的电信号进行放大处理并再次转换成声音信号；
声呐控制器（234），对再次得到的所述声音信号执行相应计算并将数据发送至所述控制系统（2）。
4.根据权利要求1所述的一种水下探测器控制系统，其特征在于，所述压力报警模块（26），包括：
压力传感器（261），用于获取水给所述水下探测器（3）的压力信号；
处理器（262），将所述压力传感器（61）采集的信号进行放大、滤波处理并转换成压力值；
比较器（263），将所述处理器（262）得到的数据与设定阈值进行比较，并将结果发送至所述控制系统（2）。
5.根据权利要求1-4任一项所述的一种水下探测器控制系统，其特征在于，还包括客户端，所述客户端用于接收及显示所述控制系统（2）发送的数据，并根据所述发送的数据对所述水下探测器（3）执行相应的操作。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN201810541022.7A CN109061651A (zh) | 2018-05-30 | 2018-05-30 | 一种水下探测器控制系统 |
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Publications (1)
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| CN109061651A true CN109061651A (zh) | 2018-12-21 |
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| CN201810541022.7A Withdrawn CN109061651A (zh) | 2018-05-30 | 2018-05-30 | 一种水下探测器控制系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN109061651A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110703206A (zh) * | 2019-09-19 | 2020-01-17 | 上海船舶电子设备研究所(中国船舶重工集团公司第七二六研究所) | 水下uuv通信定位一体化系统 |
| CN111190185A (zh) * | 2020-04-08 | 2020-05-22 | 汕头大学 | 一种基于群体智能的水下掩埋雷自主探测方法及系统 |
-
2018
- 2018-05-30 CN CN201810541022.7A patent/CN109061651A/zh not_active Withdrawn
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| CN111190185A (zh) * | 2020-04-08 | 2020-05-22 | 汕头大学 | 一种基于群体智能的水下掩埋雷自主探测方法及系统 |
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