CN112953644B - 水下机器人群无线通信方法、装置、通信设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种水下机器人群无线通信方法、装置、通信设备及存储介质,本发明实施例中,在母船的预置位置上分别将水下机器人群中的水下机器人放下水,将所述母船上的基站放下水,所述基站与所述母船之间通过线缆连接供电并通信,所述基站上搭载有基站激光通信设备,针对所述水下机器人群中的每一个水下机器人,对所述水下机器人与所述基站进行定点对接,将水下机器人与该基站进行通信对准,实现水下机器人与基站的相互通信,水下机器人通过母船上放下来的基站以水下光通信的方式与母船和其他机器人之间组建一个小型局域网,机器人群与母船可以依靠此局域网进行实时通信,从而避免电缆与机器人自身或者与周围环境缠绕的事故发生。
Description
技术领域
本发明涉及通信技术领域,具体涉及一种水下机器人群无线通信方法、装置、通信设备及存储介质。
背景技术
随着科技的发展,有着越来越多搭载着水下传感器的机器人承担起水下作业的任务,传统的水下机器人通过连接电缆进行通信,但是水下环境复杂,不可避免的会遇到电缆与机器人自身或者与周围环境缠绕的事故,这种问题还有待解决。
发明内容
本发明实施例提供一种水下机器人群无线通信方法、装置、通信设备及存储介质,可以实现水下机器人与基站的无线通信。
第一方面,本发明实施例提供了一种水下机器人群无线通信方法,包括:
在母船的预置位置上分别将水下机器人群中的水下机器人放下水,所述水下机器人群包括多个水下机器人,所述水下机器人搭载有机器人激光通信设备,所述机器人激光通信设备上搭载有蓝光LED灯以及第一光强探测器,所述第一光强探测器上装有蓝光滤镜;
将所述母船上的基站放下水,所述基站与所述母船之间通过线缆连接供电并通信,所述基站上搭载有基站激光通信设备,所述基站激光通信设备上搭载有绿光LED灯以及第二光强探测器,所述第二光强探测器上装有绿光滤镜,所述基站激光通信设备包括多个激光发射器;
针对所述水下机器人群中的每一个水下机器人,对所述水下机器人与所述基站通过所述蓝光LED灯、第一光强探测器、绿光LED灯以及第二光强探测器进行定点对接;
定点对接后,关闭所述蓝光LED灯以及绿光LED灯;
确定所述水下机器人与所述基站之间的信息传递时延;
根据所述信息传递时延确定所述水下机器人以及所述基站之间的相对距离;
根据所述相对距离确定所述水下机器人以及所述基站之间进行光通信对准分别所需要的偏移角度;
根据所述偏移角度对所述水下机器人和所述激光发射器分别进行通信对准,分别得到对准后的发射角度;
使所述水下机器人与所述基站基于对准后的发射角度进行相互通信。
在一些实施例中,所述确定所述水下机器人与所述基站之间的信息传递时延,包括:
使所述水下机器人及所述基站进行相互通信;
通过信息传递的时延确定所述信息传递时延。
在一些实施例中,所述根据所述信息传递时延确定所述水下机器人以及所述基站之间的相对距离,包括:
根据所述信息传递时延以及水下距离计算公式确定所述水下机器人以及所述基站之间的相对距离,其中,所述水下距离计算公式为:
L=v*t;
所述L为所述水下机器人以及所述基站之间的相对距离;
所述v为光在水下传播的速度;
所述t为所述信息传递时延。
在一些实施例中,当所述基站为发送端时,所述水下机器人为接收端,当所述水下机器人为接收端时,所述基站为发送端,所述根据所述相对距离确定所述水下机器人以及所述基站之间进行光通信对准分别所需要的偏移角度,包括:
发送端向接收端发送通信对准激光信号;
确定接收端中接收到所述通信对准激光信号的位置距离接收端的接收中心点的偏差距离;
根据所述偏差距离以及所述相对距离确定所述偏移角度。
在一些实施例中,所述根据所述偏差距离以及所述相对距离确定所述偏移角度,包括:
根据角度计算公式确定所述偏移角度,所述角度计算公式为:
所述θ为所述偏移角度;
所述R为所述偏差距离;
所述L为所述相对距离。
在一些实施例中,所述针对所述水下机器人群中的每一个水下机器人,对所述水下机器人与所述基站通过所述蓝光LED灯、第一光强探测器、绿光LED 灯以及第二光强探测器进行定点对接之后。所述方法还包括:
确定所述水下机器人与所述基站是否断开联系;
若断开,则返回步骤针对所述水下机器人群中的每一个水下机器人,对所述水下机器人与所述基站通过所述蓝光LED灯、第一光强探测器、绿光LED灯以及第二光强探测器进行定点对接。
在一些实施例中,所述针对所述水下机器人群中的每一个水下机器人,对所述水下机器人与所述基站通过所述蓝光LED灯、第一光强探测器、绿光LED 灯以及第二光强探测器进行定点对接,包括:
打开所述基站上的所述绿光LED,在4π立体角下旋转所述第一光强探测器,将所述第一光强探测器探测到的最大光强对应的位置确定为所述基站的位置;
打开所述水下机器人上的所述蓝光LED,在4π立体角下旋转所述第二光强探测器,将所述第二光强探测器探测到的最大光强对应的位置确定为对应水下机器人的位置,完成定点对接。
第二方面,本发明实施例还提供了一种水下机器人群无线通信装置,包括:所述装置包括母船以及水下机器人群,其中:
所述母船上设置有基站,所述基站与所述母船通过线缆连接供电并通信,所述基站上搭载有基站激光通信设备,所述基站激光通信设备上搭载有绿光 LED灯以及第二光强探测器,所述第二光强探测器上装有绿光滤镜,所述基站激光通信设备包括多个激光发射器;
所述水下机器人群包括多个水下机器人,所述水下机器人搭载有机器人激光通信设备,所述机器人激光通信设备上搭载有蓝光LED灯以及第一光强探测器,所述第一光强探测器上装有蓝光滤镜;
所述装置用于:
在所述母船的预置位置上分别将所述水下机器人放下水;
将所述基站放下水;
针对所述水下机器人群中的每一个水下机器人,对所述水下机器人与所述基站通过所述蓝光LED灯、第一光强探测器、绿光LED灯以及第二光强探测器进行定点对接;
定点对接后,关闭所述蓝光LED灯以及绿光LED灯;
确定所述水下机器人与所述基站之间的信息传递时延;
根据所述信息传递时延确定所述水下机器人以及所述基站之间的相对距离;
根据所述相对距离确定所述水下机器人以及所述基站之间进行光通信对准分别所需要的偏移角度;
根据所述偏移角度对所述水下机器人和所述激光发射器分别进行通信对准,分别得到对准后的发射角度;
使所述水下机器人与所述基站基于对准后的发射角度进行相互通信。
第三方面,本发明实施例还提供了一种通信设备,包括存储器和处理器,所述存储器中存储有计算机程序,所述处理器调用所述存储器中的计算机程序时执行本发明实施例提供的任一种水下机器人群无线通信方法中的步骤。
第四方面,本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有多条指令,所述指令适于处理器进行加载,以执行本发明实施例提供的任一种水下机器人群无线通信方法中的步骤。
本发明实施例可以在母船四周放下水下机器人群进行水下作业,水下机器人通过母船上放下来的基站以水下光通信的方式与母船和其他机器人之间组建一个小型局域网,机器人群与母船可以依靠此局域网进行实时通信,从而避免电缆与机器人自身或者与周围环境缠绕的事故发生。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例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一些实施例,对于本领域技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的水下机器人群无线通信方法的一个应用场景示意图;
图2是本发明实施例提供的水下机器人群无线通信方法的一个流程示意图;
图3是本发明实施例提供的基站与水下机器人的相互定位示意图;
图4为本发明实施例提供的一种电子设备的实施例示意图;
图5为本发明实施例提供的一种计算机可读存储介质的实施例示意图。
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,本领域技术人员在没有作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。
在以下的说明中,本发明的具体实施例将参考由一部或多部计算机所执行的步骤及符号来说明,除非另有述明。因此,这些步骤及操作将有数次提到由计算机执行,本文所指的计算机执行包括了由代表了以一结构化型式中的数据的电子信号的计算机处理单元的操作。此操作转换该数据或将其维持在该计算机的内存系统中的位置处,其可重新配置或另外以本领域测试人员所熟知的方式来改变该计算机的运作。该数据所维持的数据结构为该内存的实体位置,其具有由该数据格式所定义的特定特性。但是,本发明原理以上述文字来说明,其并不代表为一种限制,本领域测试人员将可了解到以下所述的多种步骤及操作亦可实施在硬件当中。
本发明的原理使用许多其它泛用性或特定目的运算、通信环境或组态来进行操作。所熟知的适合用于本发明的运算系统、环境与组态的范例可包括(但不限于)手持电话、个人计算机、服务器、多处理器系统、微电脑为主的系统、主架构型计算机、及分布式运算环境,其中包括了任何的上述系统或装置。
本发明中的术语“第一”、“第二”和“第三”等是用于区别不同对象,而不是用于描述特定顺序。此外,术语“包括”和“具有”以及它们任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。
目前,水下无线光通信技术由于其带宽高、传输速率快、通信速率高、保密性强等优点,已经成为了许多国内外专家学者研究的热点。相比于水下磁通信和水下声通信这两种传统的水下通信技术,水下光通信被认为是最具发展潜力和未来水下高速通信组网的核心技术。
请参阅图1,图1为本发明实施例提供的水下机器人群无线通信方法的一个应用场景示意图,本实施例提供的水下机器人群无线通信方法应用于水下机器人群无线通信装置,该水下机器人群无线通信装置包括包括母船以及水下机器人群,其中:所述母船上设置有基站,所述基站与所述母船通过线缆连接供电并通信,所述基站上搭载有基站激光通信设备,所述基站激光通信设备上搭载有绿光LED灯以及第二光强探测器,所述第二光强探测器上装有绿光滤镜,所述基站激光通信设备包括多个激光发射器;所述水下机器人群包括多个水下机器人,所述水下机器人搭载有机器人激光通信设备,所述机器人激光通信设备上搭载有蓝光LED灯以及第一光强探测器,所述第一光强探测器上装有蓝光滤镜。
本发明中,在母船四周放下水下机器人群进行水下作业,水下机器人通过母船上放下来的基站以水下光通信的方式与母船和其他机器人之间组建一个小型局域网,机器人群与母船可以依靠此局域网进行实时通信。故可以解决电缆与机器人自身或者与周围环境缠绕的问题,具体方案如下:
请参阅图2,图2是本发明一实施例提供的水下机器人群无线通信方法的流程示意图。该水下机器人群无线通信方法的执行主体可以是本发明实施例提供的水下机器人群无线通信装置。该水下机器人群无线通信方法可以包括:
201、在母船的预置位置上分别将水下机器人群中的水下机器人放下水。
具体的,可以在母船的四周均匀地将水下机器人群放下水,每个水下机器人均有其对应的预置位置,预置位置均匀分别在船边。
202、将母船上的基站放下水。
其中,基站与母船之间通过线缆连接供电并通信,基站上搭载有基站激光通信设备,基站激光通信设备上搭载有绿光LED灯以及第二光强探测器,第二光强探测器上装有绿光滤镜,基站激光通信设备包括多个激光发射器。
203、针对水下机器人群中的每一个水下机器人,对水下机器人与基站通过蓝光LED灯、第一光强探测器、绿光LED灯以及第二光强探测器进行定点对接。
具体地,由于在水下,蓝绿光波段的光束在水下的衰减较小,因此水下机器人与基站之间的光通信设备上均可搭载一个蓝绿光LED灯(水下机器人搭载蓝光LED灯,基站搭载绿光LED灯)与光强探测器,光强探测器外装有相应的蓝光和绿光滤镜,避免仪器之间的相互干扰。水下机器人在4π立体角下旋转光强探测器,所测光强最大处即为基站上对应的水下光通信设备所在位置,同理基站也可以此方法确定水下机器人的位置,其大致示意图如附图3所示。
即,可以打开所述基站上的所述绿光LED,在4π立体角下旋转所述第一光强探测器,将所述第一光强探测器探测到的最大光强对应的位置确定为所述基站的位置;打开所述水下机器人上的所述蓝光LED,在4π立体角下旋转所述第二光强探测器,将所述第二光强探测器探测到的最大光强对应的位置确定为对应水下机器人的位置,完成定点对接。
204、定点对接后,关闭蓝光LED灯以及绿光LED灯。
水下机器人与基站之间完成定点对接后,均关闭LED灯,避免对水下激光通信设备产生干扰,并且节省能量损耗。
205、确定水下机器人与基站之间的信息传递时延。
具体地,可以使所述水下机器人及所述基站进行相互通信;然后通过信息传递的时延确定所述信息传递时延。
206、根据信息传递时延确定水下机器人以及基站之间的相对距离。
具体地,可以根据所述信息传递时延以及水下距离计算公式确定所述水下机器人以及所述基站之间的相对距离,其中,所述水下距离计算公式为:
L=v*t;
所述L为所述水下机器人以及所述基站之间的相对距离;
所述v为光在水下传播的速度,其中v为光在水下传播的速度,约为2.25*108m/s;
所述t为所述信息传递时延。
207、根据相对距离确定水下机器人以及基站之间进行光通信对准分别所需要的偏移角度。
具体地,当所述基站为发送端时,所述水下机器人为接收端,当所述水下机器人为接收端时,所述基站为发送端,所述根据所述相对距离确定所述水下机器人以及所述基站之间进行光通信对准分别所需要的偏移角度,包括:可以通过发送端向接收端发送通信对准激光信号;然后确定接收端中接收到所述通信对准激光信号的位置距离接收端的接收中心点的偏差距离;最后根据所述偏差距离以及所述相对距离确定所述偏移角度。
具体地,水下机器人与基站之间进行光通信对准,水下机器人或基站上的水下激光通信设备的接收端一般为一个半径为r的圆形接收面,其接收到的激光信号可以视为一个点,点的坐标记为(x,y),则其与接收面中点圆心的距离(即偏差距离)为:
208、根据偏移角度对水下机器人和激光发射器分别进行通信对准,分别得到对准后的发射角度。
具体地,可以根据角度计算公式确定所述偏移角度,其中,所述角度计算公式为:
所述θ为所述偏移角度;
所述R为所述偏差距离;
所述L为所述相对距离。
209、使水下机器人与基站基于对准后的发射角度进行相互通信。
水下机器人与基站具有相互通信功能之后,水下机器人在水下缓慢移动进行勘探作业。此时通过不断重复步骤207与步骤208,可以保证机器人与基站通信设备之间的实时对准、保持通信。
若水下机器人与基站之间由于某种原因(机器人移动过快、水下暗流导致机器人翻倒等等),断开联系,则重复步骤203和步骤204,重新与基站之间建立联系,至此机器人与基站之间便可以持续通信了。
即本实施例中,所述针对所述水下机器人群中的每一个水下机器人,对所述水下机器人与所述基站通过所述蓝光LED灯、第一光强探测器、绿光LED灯以及第二光强探测器进行定点对接之后。所述方法还包括:
确定所述水下机器人与所述基站是否断开联系;若断开,则返回步骤针对所述水下机器人群中的每一个水下机器人,对所述水下机器人与所述基站通过所述蓝光LED灯、第一光强探测器、绿光LED灯以及第二光强探测器进行定点对接。
本专利主要解决的问题有:(1)提出了一个水下机器人无线通信的方法,使水下机器人无需连接电缆也可进行实时通信,避免了电缆缠绕等事故的发生。(2)提出了水下机器人群组网的方法,使得它们(包括母船)可以在此局域网内进行实时通信。
该方法的优点有:(1)水下机器人无需连接电缆便可以进行通信,不会有电缆与机器人自身或者与周围环境缠绕的事故发生。(2)母船仅需放下一个水下基站,便可以与多个水下机器人进行通信,方便简洁。(3)本方法提出了一个水下光通信局域网的组建方法,为未来的水下光通信组网提供了方法借鉴。
本发明的优点还有,本发明首次提出了水下光通信的局域网组建方法,并且将之应用于水下机器人群之上,使得机器人无需连接电缆也可实现相互通信,并且通信速率高、时延低、使用简单方便等。采用布设基站的方式建立小型的局域网,可以即放即用,使用完毕之后,收回基站即可。无需考虑基站能源持续问题,与当前的水下光通信组网方法相比,其实用性和可实现性更高。
为便于更好的实施本发明实施例提供的水下机器人群无线通信方法,本发明实施例还提供一种基于上述水下机器人群无线通信方法的装置。其中名词的含义与上述水下机器人群无线通信方法中相同,具体实现细节可以参考方法实施例中的说明。
其中,水下机器人群无线通信方法的装置包括母船以及水下机器人群,其中:
所述母船上设置有基站,所述基站与所述母船通过线缆连接供电并通信,所述基站上搭载有基站激光通信设备,所述基站激光通信设备上搭载有绿光 LED灯以及第二光强探测器,所述第二光强探测器上装有绿光滤镜,所述基站激光通信设备包括多个激光发射器;
所述水下机器人群包括多个水下机器人,所述水下机器人搭载有机器人激光通信设备,所述机器人激光通信设备上搭载有蓝光LED灯以及第一光强探测器,所述第一光强探测器上装有蓝光滤镜;
所述装置用于:
在所述母船的预置位置上分别将所述水下机器人放下水;
将所述基站放下水;
针对所述水下机器人群中的每一个水下机器人,对所述水下机器人与所述基站通过所述蓝光LED灯、第一光强探测器、绿光LED灯以及第二光强探测器进行定点对接;
定点对接后,关闭所述蓝光LED灯以及绿光LED灯;
确定所述水下机器人与所述基站之间的信息传递时延;
根据所述信息传递时延确定所述水下机器人以及所述基站之间的相对距离;
根据所述相对距离确定所述水下机器人以及所述基站之间进行光通信对准分别所需要的偏移角度;
根据所述偏移角度对所述水下机器人和所述激光发射器分别进行通信对准,分别得到对准后的发射角度;
使所述水下机器人与所述基站基于对准后的发射角度进行相互通信。
以上各个操作的具体实施可参见前面的实施例,在此不再赘述。
请参阅图4,图4为本发明实施例提供的电子设备的实施例示意图。
如图4所示,本发明实施例提供了一种通信设备,包括存储器410、处理器 420及存储在存储器420上并可在处理器420上运行的计算机程序411,处理器 420执行计算机程序411时实现以下步骤:
在母船的预置位置上分别将水下机器人群中的水下机器人放下水,所述水下机器人群包括多个水下机器人,所述水下机器人搭载有机器人激光通信设备,所述机器人激光通信设备上搭载有蓝光LED灯以及第一光强探测器,所述第一光强探测器上装有蓝光滤镜;
将所述母船上的基站放下水,所述基站与所述母船之间通过线缆连接供电并通信,所述基站上搭载有基站激光通信设备,所述基站激光通信设备上搭载有绿光LED灯以及第二光强探测器,所述第二光强探测器上装有绿光滤镜,所述基站激光通信设备包括多个激光发射器;
针对所述水下机器人群中的每一个水下机器人,对所述水下机器人与所述基站通过所述蓝光LED灯、第一光强探测器、绿光LED灯以及第二光强探测器进行定点对接;
定点对接后,关闭所述蓝光LED灯以及绿光LED灯;
确定所述水下机器人与所述基站之间的信息传递时延;
根据所述信息传递时延确定所述水下机器人以及所述基站之间的相对距离;
根据所述相对距离确定所述水下机器人以及所述基站之间进行光通信对准分别所需要的偏移角度;
根据所述偏移角度对所述水下机器人和所述激光发射器分别进行通信对准,分别得到对准后的发射角度;
使所述水下机器人与所述基站基于对准后的发射角度进行相互通信。
请参阅图5,图5为本发明实施例提供的一种计算机可读存储介质的实施例示意图。
如图5所示,本实施例提供了一种计算机可读存储介质500,其上存储有计算机程序511,该计算机程序511被处理器执行时实现如下步骤:
在母船的预置位置上分别将水下机器人群中的水下机器人放下水,所述水下机器人群包括多个水下机器人,所述水下机器人搭载有机器人激光通信设备,所述机器人激光通信设备上搭载有蓝光LED灯以及第一光强探测器,所述第一光强探测器上装有蓝光滤镜;
将所述母船上的基站放下水,所述基站与所述母船之间通过线缆连接供电并通信,所述基站上搭载有基站激光通信设备,所述基站激光通信设备上搭载有绿光LED灯以及第二光强探测器,所述第二光强探测器上装有绿光滤镜,所述基站激光通信设备包括多个激光发射器;
针对所述水下机器人群中的每一个水下机器人,对所述水下机器人与所述基站通过所述蓝光LED灯、第一光强探测器、绿光LED灯以及第二光强探测器进行定点对接;
定点对接后,关闭所述蓝光LED灯以及绿光LED灯;
确定所述水下机器人与所述基站之间的信息传递时延;
根据所述信息传递时延确定所述水下机器人以及所述基站之间的相对距离;
根据所述相对距离确定所述水下机器人以及所述基站之间进行光通信对准分别所需要的偏移角度;
根据所述偏移角度对所述水下机器人和所述激光发射器分别进行通信对准,分别得到对准后的发射角度;
使所述水下机器人与所述基站基于对准后的发射角度进行相互通信。
在上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述的部分,可以参见上文针对水下机器人群无线通信方法的详细描述,此处不再赘述。
本领域普通技术人员可以理解,上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤可以通过指令来完成,或通过指令控制相关的硬件来完成,该指令可以存储于一计算机可读存储介质中,并由处理器进行加载和执行。
其中,该计算机可读存储介质可以包括:只读存储器(ROM,Read Only Memory)、随机存取记忆体(RAM,Random Access Memory)、磁盘或光盘等。
由于该计算机可读存储介质中所存储的指令,可以执行本发明实施例所提供的任一种水下机器人群无线通信方法中的步骤,因此,可以实现本发明实施例所提供的任一种水下机器人群无线通信方法所能实现的有益效果,详见前面的实施例,在此不再赘述。
以上对本发明实施例所提供的一种水下机器人群无线通信方法、装置、通信设备及存储介质进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想;同时,对于本领域的技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (7)
1.一种水下机器人群无线通信方法,其特征在于,包括:
在母船的预置位置上分别将水下机器人群中的水下机器人放下水,所述水下机器人群包括多个水下机器人,所述水下机器人搭载有机器人激光通信设备,所述机器人激光通信设备上搭载有蓝光LED灯以及第一光强探测器,所述第一光强探测器上装有蓝光滤镜;
将所述母船上的基站放下水,所述基站与所述母船之间通过线缆连接供电并通信,所述基站上搭载有基站激光通信设备,所述基站激光通信设备上搭载有绿光LED灯以及第二光强探测器,所述第二光强探测器上装有绿光滤镜,所述基站激光通信设备包括多个激光发射器;
针对所述水下机器人群中的每一个水下机器人,对所述水下机器人与所述基站通过所述蓝光LED灯、第一光强探测器、绿光LED灯以及第二光强探测器进行定点对接;
定点对接后,关闭所述蓝光LED灯以及绿光LED灯;
确定所述水下机器人与所述基站之间的信息传递时延;
根据所述信息传递时延确定所述水下机器人以及所述基站之间的相对距离;
根据所述相对距离确定所述水下机器人以及所述基站之间进行光通信对准分别所需要的偏移角度;
根据所述偏移角度对所述水下机器人和所述激光发射器分别进行通信对准,分别得到对准后的发射角度;
使所述水下机器人与所述基站基于对准后的发射角度进行相互通信;
所述确定所述水下机器人与所述基站之间的信息传递时延,包括:
使所述水下机器人及所述基站进行相互通信;
通过信息传递的时延确定所述信息传递时延;
所述根据所述信息传递时延确定所述水下机器人以及所述基站之间的相对距离,包括:
根据所述信息传递时延以及水下距离计算公式确定所述水下机器人以及所述基站之间的相对距离,其中,所述水下距离计算公式为:
L=v*t;
所述L为所述水下机器人以及所述基站之间的相对距离;
所述v为光在水下传播的速度;
所述t为所述信息传递时延;
当所述基站为发送端时,所述水下机器人为接收端,当所述水下机器人为接收端时,所述基站为发送端,所述根据所述相对距离确定所述水下机器人以及所述基站之间进行光通信对准分别所需要的偏移角度,包括:
发送端向接收端发送通信对准激光信号;
确定接收端中接收到所述通信对准激光信号的位置距离接收端的接收中心点的偏差距离;
根据所述偏差距离以及所述相对距离确定所述偏移角度。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述针对所述水下机器人群中的每一个水下机器人,对所述水下机器人与所述基站通过所述蓝光LED灯、第一光强探测器、绿光LED灯以及第二光强探测器进行定点对接之后,所述方法还包括:
确定所述水下机器人与所述基站是否断开联系;
若断开,则返回步骤针对所述水下机器人群中的每一个水下机器人,对所述水下机器人与所述基站通过所述蓝光LED灯、第一光强探测器、绿光LED灯以及第二光强探测器进行定点对接。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述针对所述水下机器人群中的每一个水下机器人,对所述水下机器人与所述基站通过所述蓝光LED灯、第一光强探测器、绿光LED灯以及第二光强探测器进行定点对接,包括:
打开所述基站上的所述绿光LED,在4π立体角下旋转所述第一光强探测器,将所述第一光强探测器探测到的最大光强对应的位置确定为所述基站的位置;
打开所述水下机器人上的所述蓝光LED,在4π立体角下旋转所述第二光强探测器,将所述第二光强探测器探测到的最大光强对应的位置确定为对应水下机器人的位置,完成定点对接。
5.一种水下机器人群无线通信装置,其特征在于,所述装置包括母船以及水下机器人群,其中:
所述母船上设置有基站,所述基站与所述母船通过线缆连接供电并通信,所述基站上搭载有基站激光通信设备,所述基站激光通信设备上搭载有绿光LED灯以及第二光强探测器,所述第二光强探测器上装有绿光滤镜,所述基站激光通信设备包括多个激光发射器;
所述水下机器人群包括多个水下机器人,所述水下机器人搭载有机器人激光通信设备,所述机器人激光通信设备上搭载有蓝光LED灯以及第一光强探测器,所述第一光强探测器上装有蓝光滤镜;
所述装置用于:
在所述母船的预置位置上分别将所述水下机器人放下水;
将所述基站放下水;
针对所述水下机器人群中的每一个水下机器人,对所述水下机器人与所述基站通过所述蓝光LED灯、第一光强探测器、绿光LED灯以及第二光强探测器进行定点对接;
定点对接后,关闭所述蓝光LED灯以及绿光LED灯;
确定所述水下机器人与所述基站之间的信息传递时延;
根据所述信息传递时延确定所述水下机器人以及所述基站之间的相对距离;
根据所述相对距离确定所述水下机器人以及所述基站之间进行光通信对准分别所需要的偏移角度;
根据所述偏移角度对所述水下机器人和所述激光发射器分别进行通信对准,分别得到对准后的发射角度;
使所述水下机器人与所述基站基于对准后的发射角度进行相互通信;
所述确定所述水下机器人与所述基站之间的信息传递时延,包括:
使所述水下机器人及所述基站进行相互通信;
通过信息传递的时延确定所述信息传递时延;
所述根据所述信息传递时延确定所述水下机器人以及所述基站之间的相对距离,包括:
根据所述信息传递时延以及水下距离计算公式确定所述水下机器人以及所述基站之间的相对距离,其中,所述水下距离计算公式为:
L=v*t;
所述L为所述水下机器人以及所述基站之间的相对距离;
所述v为光在水下传播的速度;
所述t为所述信息传递时延;
当所述基站为发送端时,所述水下机器人为接收端,当所述水下机器人为接收端时,所述基站为发送端,所述根据所述相对距离确定所述水下机器人以及所述基站之间进行光通信对准分别所需要的偏移角度,包括:
发送端向接收端发送通信对准激光信号;
确定接收端中接收到所述通信对准激光信号的位置距离接收端的接收中心点的偏差距离;
根据所述偏差距离以及所述相对距离确定所述偏移角度。
6.一种通信设备,其特征在于,包括处理器和存储器,所述存储器中存储有计算机程序,所述处理器调用所述存储器中的计算机程序时执行如权利要求1至4任一项所述的水下机器人群无线通信方法。
7.一种存储介质,其特征在于,所述存储介质为计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有多条指令,所述指令适于处理器进行加载,以执行权利要求1至4任一项所述的水下机器人群无线通信方法。
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