CN112977165B - 用于无人舰艇的电源管理系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于无人舰艇技术领域，具体涉及一种用于无人舰艇的电源管理系统及方法；该系统包括：控制逻辑部分以及电源控制执行部分；其中，所述控制逻辑部分用于根据预设的用电模块上电顺序确定上电控制逻辑；所述电源控制执行部分用于基于所述上电控制逻辑控制所述无人舰艇所配备的用电模块接通或关闭电源。本发明通过电源控制执行部分执行控制逻辑部分所确定的上电控制逻辑，使得无人舰艇所配备的用电模块，例如传感器，按照设定的上电顺序接通电源，通过实时控制电池输出实现了用电模块上电的有序性，避免了用电模块由于在同一时刻接通电源导致瞬间脉冲电流过大所引起感生电流，从而造成对用电模块产生冲击损坏的现象。

Description

用于无人舰艇的电源管理系统及方法
技术领域
本发明属于无人舰艇技术领域，具体涉及一种用于无人舰艇的电源管理系统及方法。
背景技术
无人舰艇是一种配备先进的控制系统、传感器系统、通信系统和武器系统的无人操作的舰艇。适合执行危险性的、不宜有人的任务。在军事上，由于可以执行侦察、探测、搜索、巡逻、排雷、反潜作战、反特种作战、打击海盗及反恐攻击、信息站和通讯中继等活动。
目前，无人舰艇在动力方面主要通过可靠性好、效率高的柴油机来实现。而电池作为无人舰艇的一种辅助动力源，主要用途是为无人舰艇所配备的各类型传感器提供电源，随着无人舰艇的作战内容及配套的传感器越来越丰富，对电源的管理要求也越来越高。
目前有关无人舰艇的电源管理方案，均是按照设定的已有程序进行控制，但是，由于无人舰艇面对的环境复杂，随时会受到海浪的不断拍打，从而对艇身的稳定及各部位传感器的工作容易造成干扰，且各部位传感器工作节拍必须依据实际的作战环境不断调整，无法按照预定的已有程序实现各用电模块(即无人舰艇上所配备的传感器)的控制。举例来说，如果所有接入电源(比如电池组)的传感器在同一时刻开关机，可能会因为瞬间脉冲电流过大从而引起感生电流，进而造成对传感器的冲击损坏，另外由于受到作战环境的影响，传感器的工作节拍不受控制，为了提高电池寿命，需要对无人舰艇上所配备的传感器进行实时的电源管理，诸如控制电池输出等。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明要解决的技术问题是：如何提供一种用于无人舰艇的电源管理系统及方法，从而能够实时控制电池输出，实现用电模块上电的有序性。
(二)技术方案
为解决上述技术问题，本发明提供一种用于无人舰艇的电源管理系统，所述系统包括：控制逻辑部分以及电源控制执行部分；
其中，所述控制逻辑部分用于根据预设的用电模块上电顺序确定上电控制逻辑；
所述电源控制执行部分用于基于所述上电控制逻辑控制所述无人舰艇所配备的用电模块接通或关闭电源。
其中，所述控制逻辑部分包括：数字信号处理器，即DSP；
所述DSP用于通过设定的程序设计将所述预设的用电模块上电顺序编写为所述上电控制逻辑；
相应地，所述电源控制执行部分包括：现场可编程逻辑门阵列以及继电器组，所述现场可编程逻辑门阵列即FPGA；其中，所述FPGA与所述DSP相连；所述继电器组与用电模块的电源相连；
所述FPGA用于生成与所述上电控制逻辑对应的控制信号；所述继电器组用于根据所述上电控制逻辑对应的控制信号控制所述用电模块的电源导通或关闭。
其中，所述系统还包括：状态监测部分；
所述状态监测部分用于监测表征信号，所述表征信号用于表征所述无人舰艇所配备的用电模块的工作状态，即通过获取表征信号的方式来监测用电模块的工作状态；相应地，
所述控制逻辑部分，还用于根据基于所述表征信号确定被监测用电模块的工作状态，并根据被监测用电模块的工作状态生成对应的电源控制逻辑；
所述电源控制执行部分，还用于基于所述电源控制逻辑控制所述被监测用电模块接通或关闭电源。
其中，所述状态检测部分包括：霍尔传感器、前置放大器以及带通滤波器；其中，所述霍尔传感器用于监测所述被监测用电模块的电流变化模拟量信号；所述前置放大器用于对所述被监测用电模块的电流变化模拟量信号进行放大；所述带通滤波器用于去除所述放大后的电流变化模拟量信号中的噪声；
所述控制逻辑部分，还包括可编程增益放大器以及模数转换器，其中，所述可编程增益放大器即PGA，所述模数转换器即ADC；其中，所述DSP还用于对去除噪声后的电流变化模拟量信号进行预采样，并基于预采样结果确定所述PGA的实时调整策略；所述PGA用于执行所述实时调整策略调整自身增益，并根据调整后的增益对所述去除噪声后的电流变化模拟量信号进行再次放大，获得二次放大信号；所述ADC用于对所述二次放大信号进行模数转换，生成所述二次放大信号对应的数字信号；所述DSP还用于根据所述二次放大信号对应的数字信号确定所述二次放大信号对应的所述被监测用电模块的工作状态，并根据所述工作状态确定所述被监测用电模块的电源控制逻辑。
其中，所述系统还包括无线通信部分；
所述无线通信部分用于从控制逻辑部分获取所述被监测用电模块的工作状态，并将所述被监测用电模块的工作状态通过设定的无线通信技术传输至地面控制中心，以使得地面控制中心能够根据被监测用电模块的工作状态实时监测无人舰艇上电源的工作状态。
其中，所述无线通信部分包括：编解码器、通信接口以及无线通信单元；其中，
所述通信接口用于从所述控制逻辑部分获取所述被监测用电模块的工作状态；
所述编解码器用于将所述被监测用电模块的工作状态按照设定的数据加密策略进行加密，生成加密数据；
所述无线通信单元用于将所述加密数据传输至所述地面控制中心，以使得地面控制中心能够根据加密数据中所指示的被监测用电模块的工作状态实时监测无人舰艇上电源的工作状态。
此外，本发明还提供一种用于无人舰艇的电源管理方法，所述方法应用于所述用于无人舰艇的电源管理系统，所述方法包括：上电控制环节；
所述上电控制环节包括：
步骤A1：根据预设的用电模块上电顺序确定上电控制逻辑；
步骤A2：基于所述上电控制逻辑控制所述无人舰艇所配备的用电模块接通或关闭电源。
其中，所述方法还包括：监测控制环节；
所述监测控制环节包括：
步骤B1：监测表征信号，所述表征信号用于表征所述无人舰艇所配备的用电模块的工作状态，即通过获取表征信号的方式来监测用电模块的工作状态；
步骤B2：根据基于所述表征信号确定所述被监测用电模块的工作状态，并根据被监测用电模块的工作状态生成对应的电源控制逻辑；
步骤B3：基于所述电源控制逻辑控制所述被监测用电模块接通或关闭电源。
其中，所述步骤B1包括：
步骤B11：监测所述被监测用电模块的电流变化模拟量信号；
步骤B12：对所述被监测用电模块的电流变化模拟量信号进行放大；
步骤B13：去除所述放大后的电流变化模拟量信号中的噪声；
所述步骤B2包括：
步骤B21：对去除噪声后的电流变化模拟量信号进行预采样，并基于预采样结果确定PGA的实时调整策略；
步骤B22：PGA执行所述实时调整策略调整自身增益，并根据调整后的增益对所述去除噪声后的电流变化模拟量信号进行再次放大，获得二次放大信号；
步骤B23：对所述二次放大信号进行模数转换，生成所述二次放大信号对应的数字信号；
步骤B24：根据所述二次放大信号对应的数字信号确定所述二次放大信号对应的所述被监测用电模块的工作状态，并根据所述工作状态确定所述被监测用电模块的电源控制逻辑。
其中，所述方法还包括：工作状态反馈环节；
所述工作状态反馈环节为：获取所述被监测用电模块的工作状态，并将所述被监测用电模块的工作状态通过设定的无线通信技术传输至地面控制中心，以使得地面控制中心能够根据被监测用电模块的工作状态实时监测无人舰艇上电源的工作状态。
(三)有益效果
与现有技术相比较，本发明提供了一种用于无人舰艇的电源管理系统及方法；通过电源控制执行部分执行控制逻辑部分所确定的上电控制逻辑，使得无人舰艇所配备的用电模块，例如传感器，按照设定的上电顺序接通电源，通过实时控制电池输出实现了用电模块上电的有序性，避免了用电模块由于在同一时刻接通电源导致瞬间脉冲电流过大所引起感生电流，从而造成对用电模块产生冲击损坏的现象。
附图说明
图1为本发明提供的一种用于无人舰艇的电源管理系统组成示意图。
图2为本发明提供的另一种用于无人舰艇的电源管理系统组成示意图。
图3为本发明提供的又一种用于无人舰艇的电源管理系统组成示意图。
图4为本发明提供的再一种用于无人舰艇的电源管理系统组成示意图。
图5为本发明提供的另一种用于无人舰艇的电源管理系统组成示意图。
图6为本发明提供的又一种用于无人舰艇的电源管理系统组成示意图。
图7为本发明提供的一种用于无人舰艇的电源管理方法流程示意图。
图8为本发明提供的另一种用于无人舰艇的电源管理方法流程示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、内容、和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。
为解决上述技术问题，本发明提供一种用于无人舰艇的电源管理系统，所述系统包括：控制逻辑部分以及电源控制执行部分；
其中，所述控制逻辑部分用于根据预设的用电模块上电顺序确定上电控制逻辑；
所述电源控制执行部分用于基于所述上电控制逻辑控制所述无人舰艇所配备的用电模块接通或关闭电源。
其中，所述控制逻辑部分包括：数字信号处理器，即DSP；
所述DSP用于通过设定的程序设计将所述预设的用电模块上电顺序编写为所述上电控制逻辑；
相应地，所述电源控制执行部分包括：现场可编程逻辑门阵列以及继电器组，所述现场可编程逻辑门阵列即FPGA；其中，所述FPGA与所述DSP相连；所述继电器组与用电模块的电源相连；
所述FPGA用于生成与所述上电控制逻辑对应的控制信号；所述继电器组用于根据所述上电控制逻辑对应的控制信号控制所述用电模块的电源导通或关闭。
其中，所述系统还包括：状态监测部分；
所述状态监测部分用于监测表征信号，所述表征信号用于表征所述无人舰艇所配备的用电模块的工作状态，即通过获取表征信号的方式来监测用电模块的工作状态；相应地，
所述控制逻辑部分，还用于根据基于所述表征信号确定被监测用电模块的工作状态，并根据被监测用电模块的工作状态生成对应的电源控制逻辑；
所述电源控制执行部分，还用于基于所述电源控制逻辑控制所述被监测用电模块接通或关闭电源。
其中，所述状态检测部分包括：高灵敏度霍尔传感器、低噪声高增益前置放大器以及带通滤波器；其中，所述霍尔传感器用于监测所述被监测用电模块的电流变化模拟量信号；所述前置放大器用于对所述被监测用电模块的电流变化模拟量信号进行放大；所述带通滤波器用于去除所述放大后的电流变化模拟量信号中的噪声；
所述控制逻辑部分，还包括可编程增益放大器以及模数转换器，其中，所述可编程增益放大器即PGA，所述模数转换器即ADC；其中，所述DSP还用于对去除噪声后的电流变化模拟量信号进行预采样，并基于预采样结果确定所述PGA的实时调整策略；所述PGA用于执行所述实时调整策略调整自身增益，并根据调整后的增益对所述去除噪声后的电流变化模拟量信号进行再次放大，获得二次放大信号；所述ADC用于对所述二次放大信号进行模数转换，生成所述二次放大信号对应的数字信号；所述DSP还用于根据所述二次放大信号对应的数字信号确定所述二次放大信号对应的所述被监测用电模块的工作状态，并根据所述工作状态确定所述被监测用电模块的电源控制逻辑。
其中，所述系统还包括无线通信部分；
所述无线通信部分用于从控制逻辑部分获取所述被监测用电模块的工作状态，并将所述被监测用电模块的工作状态通过设定的无线通信技术传输至地面控制中心，以使得地面控制中心能够根据被监测用电模块的工作状态实时监测无人舰艇上电源的工作状态。
其中，所述无线通信部分包括：编解码器、通信接口以及无线通信单元；其中，
所述通信接口用于从所述控制逻辑部分获取所述被监测用电模块的工作状态；
所述编解码器用于将所述被监测用电模块的工作状态按照设定的数据加密策略进行加密，生成加密数据；
所述无线通信单元用于将所述加密数据传输至所述地面控制中心，以使得地面控制中心能够根据加密数据中所指示的被监测用电模块的工作状态实时监测无人舰艇上电源的工作状态。
此外，本发明还提供一种用于无人舰艇的电源管理方法，所述方法应用于所述用于无人舰艇的电源管理系统，所述方法包括：上电控制环节；
所述上电控制环节包括：
步骤A1：根据预设的用电模块上电顺序确定上电控制逻辑；
步骤A2：基于所述上电控制逻辑控制所述无人舰艇所配备的用电模块接通或关闭电源。
其中，所述方法还包括：监测控制环节；
所述监测控制环节包括：
步骤B1：监测表征信号，所述表征信号用于表征所述无人舰艇所配备的用电模块的工作状态，即通过获取表征信号的方式来监测用电模块的工作状态；
步骤B2：根据基于所述表征信号确定所述被监测用电模块的工作状态，并根据被监测用电模块的工作状态生成对应的电源控制逻辑；
步骤B3：基于所述电源控制逻辑控制所述被监测用电模块接通或关闭电源。
其中，所述步骤B1包括：
步骤B11：监测所述被监测用电模块的电流变化模拟量信号；
步骤B12：对所述被监测用电模块的电流变化模拟量信号进行放大；
步骤B13：去除所述放大后的电流变化模拟量信号中的噪声；
所述步骤B2包括：
步骤B21：对去除噪声后的电流变化模拟量信号进行预采样，并基于预采样结果确定PGA的实时调整策略；
步骤B22：PGA执行所述实时调整策略调整自身增益，并根据调整后的增益对所述去除噪声后的电流变化模拟量信号进行再次放大，获得二次放大信号；
步骤B23：对所述二次放大信号进行模数转换，生成所述二次放大信号对应的数字信号；
步骤B24：根据所述二次放大信号对应的数字信号确定所述二次放大信号对应的所述被监测用电模块的工作状态，并根据所述工作状态确定所述被监测用电模块的电源控制逻辑。
其中，所述方法还包括：工作状态反馈环节；
所述工作状态反馈环节为：获取所述被监测用电模块的工作状态，并将所述被监测用电模块的工作状态通过设定的无线通信技术传输至地面控制中心，以使得地面控制中心能够根据被监测用电模块的工作状态实时监测无人舰艇上电源的工作状态。
实施例1
本实施例中，第一方面，提供了一种用于无人舰艇的电源管理系统，所述系统包括：控制逻辑部分以及电源控制执行部分；其中，所述控制逻辑部分，经配置为基于预设的用电模块上电顺序确定上电控制逻辑；所述电源控制执行部分，经配置为基于所述上电控制逻辑控制所述无人舰艇所配备的用电模块接通或关闭电源。
第二方面，本实施例提供了一种用于无人舰艇的电源管理方法，所述方法应用于第一方面所述的用于无人舰艇的电源管理系统，所述方法包括：
基于预设的用电模块上电顺序确定上电控制逻辑；
基于所述上电控制逻辑控制所述无人舰艇所配备的用电模块接通或关闭电源。
实施例2
本实施例参见图1，其示出了本实施例提供的一种用于无人舰艇的电源管理系统1，该系统1可以包括：控制逻辑部分11以及电源控制执行部分12；在一些示例中，当所述无人舰艇所配备的用电模块，比如传感器需要接通电源(后文中可用术语“上电”表示)时，所述控制逻辑部分11，经配置为基于预设的用电模块上电顺序确定上电控制逻辑；所述电源控制执行部分12，经配置为基于所述上电控制逻辑控制所述无人舰艇所配备的用电模块接通或关闭电源。
对于图1所示的系统1，通过电源控制执行部分12执行控制逻辑部分11所确定的上电控制逻辑，使得无人舰艇所配备的用电模块，例如传感器，按照设定的上电顺序接通电源，实现了用电模块上电的有序性，避免了用电模块由于在同一时刻接通电源导致瞬间脉冲电流过大所引起感生电流，从而造成对用电模块产生冲击损坏的现象。
对于图1所示的系统1，在一些示例中，参见图2，所述控制逻辑部分11，包括：数字信号处理器(DSP，Digital Signal Processor)111，经配置为通过设定的程序设计将所述预设的用电模块上电顺序编写为所述上电控制逻辑；
相应地，所述电源控制执行部分12，包括：现场可编程逻辑门阵列(FPGA，FieldProgrammable Gate Array)121以及继电器组122；其中，所述FPGA 121与所述DSP 111相连；所述继电器组122与用电模块的电源相连；所述FPGA 121，经配置为生成与所述上电控制逻辑对应的控制信号；所述继电器组122，经配置为：根据所述上电控制逻辑对应的控制信号控制所述用电模块的电源导通或关闭。
对于上述示例，具体来说，DSP 111可以凭借其所具有的快速的浮点运算能力为所述预设的用电模块上电顺序形成相应的上电控制逻辑；而FPGA 121可以根据所述上电控制逻辑生成对应的控制信号，而继电器组122可以由多个继电器组成，分别对应各用电模块，继电器组122基于控制信号及控制信号的时序控制各继电器实现按照所述上电控制逻辑控制用电模块的电源导通或关闭。
需要说明的是，上述方案对无人舰艇配备的用电模块的上电实现了逻辑顺序控制，但是，若无人舰艇处于实际应用场景中，比如作战环境等，由于受到应用场景的环境影响，无人舰艇所配备的用电模块，比如传感器的工作节拍无法受到预设指令或程序的控制，所以需要各传感器的工作节拍必须按照实际应用场景的环境不断调整以适应，所以需要能够实施监测各传感器的工作状态并基于该工作状态调整各传感器的电源通断。
基于上述说明，在一些示例中，参见图3，所述系统1，还包括：状态监测部分13，经配置为监测用于表征所述无人舰艇所配备的用电模块的工作状态的表征信号；相应地，
所述控制逻辑部分11，还经配置为根据基于所述表征信号确定所述被监测用电模块的工作状态，并根据被监测用电模块的工作状态生成对应的电源控制逻辑；
所述电源控制执行部分12，经配置为基于所述电源控制逻辑控制所述被监测用电模块接通或关闭电源。
对于上述示例，具体来说，参见图4，所述状态检测部分13，包括高灵敏度霍尔传感器131、低噪声高增益前置放大器132以及带通滤波器133；其中，所述霍尔传感器131，用于通过监测所述被监测用电模块的电流变化模拟量信号；所述前置放大器132，经配置为对所述被监测用电模块的电流变化量信号进行放大；所述带通滤波器133，经配置为去除所述放大后的电流变化量信号中的噪声。
所述控制逻辑部分11，还包括可编程增益放大器(PGA，Programmable GainAmplifier)112以及模数转换器(ADC，Analog to Digital Converter)113；其中，所述DSP111，还经配置为对去除噪声后的电流变化量信号进行预采样，并基于预采样结果确定所述PGA112的实时调整策略；所述PGA112，经配置为通过执行所述实时调整策略调整自身增益，并根据调整后的增益对所述去除噪声后的电流变化量信号进行再次放大，获得二次放大信号；所述ADC 113，经配置为对所述二次放大信号进行模数转换，生成所述二次放大信号对应的数字信号；所述DSP 111，还经配置为根据所述二次放大信号对应的数字信号确定所述二次放大信号对应的所述被监测用电模块的工作状态，并根据所述工作状态确定所述被监测用电模块的电源控制逻辑。
需要说明的是，以无人舰艇处于实际作战环境为例，上述示例的具体实现流程如下所述：
状态检测部分13中的高灵敏度霍尔传感器131能够实施监测用于表征无人舰艇上各传感器工作状态的电流变化模拟量信号；并将该电流变化模拟量信号传输至前置放大器132进行小信号放大，然后将放大后的电流变化模拟量信号通过带通滤波器133进行噪声去除，从而提高信噪比。
对于上述去除噪声后的电流变化量信号，DSP 111可以进行预采样，并根据预采样数值对PGA112的增益进行实时调整，比如，如果预采样信号数值小于程序与预先设定的阈值，无法达到理想的采样效果，就进一步提高PGA112的增益；反之，如果预采样信号的数值已经达到或者超过ADC 113的上限，则将PGA112的增益降低，从而使得被采样信号始终保持达到理想的采样效果。
在PGA112的增益调整完毕的状态下，PGA112能够根据调整后的增益对去除噪声后的电流变化量信号进行再次放大，获得二次放大信号；ADC 113对所述二次放大信号进行模数转换，生成所述二次放大信号对应的数字信号；DSP 111就可以根据该二次放大信号对应的数字信号确定所述二次放大信号对应的所述被监测用电模块的工作状态，并根据所述工作状态确定所述被监测用电模块的电源控制逻辑。比如，若电流变化模拟量信号表征某传感器A处于睡眠状态，DSP111能够从二次放大信号对应的数字信号获知该传感器A处于睡眠状态，此时，相应于睡眠状态，DSP 111就可以将该传感器A的电源控制逻辑确定为电源关闭，并将该电源控制逻辑传输至FPGA 121；FPGA 121基于该电源控制逻辑生成对应的控制信号，继电器组122根据上述控制信号，控制传感器A对应的继电器关闭，从而使得传感器A的电源关闭。再比如，若电流变化模拟量信号表征某传感器B处于正常工作状态，根据上述例子，相应于正常工作状态，DSP 111就可以将该传感器B的电源控制逻辑确定为电源导通，并将该电源控制逻辑传输至FPGA 121；FPGA 121基于该电源控制逻辑生成对应的控制信号，继电器组122根据上述控制信号，控制传感器B对应的继电器开启，从而使得传感器B的电源处于导通状态。
此外，在一些示例中，为了实现对无人舰艇上电源工作状态的实时可视化监测，参见图5，所述系统1，还包括无线通信部分14，经配置为从控制逻辑部分11获取所述被监测用电模块的工作状态，并将所述被监测用电模块的工作状态通过设定的无线通信技术传输至地面控制中心，以使得地面控制中心能够根据被监测用电模块的工作状态实时监测无人舰艇上电源的工作状态。
对于上述示例，参见图6，所述无线通信部分14可以包括：编解码器141、通信接口142以及无线通信单元143；其中，所述通信接口142，经配置为从控制逻辑部分11获取所述被监测用电模块的工作状态；所述编解码器141，经配置为将所述被监测用电模块的工作状态按照设定的数据加密策略进行加密，生成加密数据；所述无线通信单元143，经配置为将所述加密数据传输至所述地面控制中心，以使得地面控制中心能够根据加密数据中所指示的被监测用电模块的工作状态实时监测无人舰艇上电源的工作状态。
对于上述示例，具体来说，控制逻辑部分11中的DSP 111通过通信接口142与所述编解码器141进行通讯，编解码器141将从DSP 111获得的数据进行加密，并将加密数据传输至无线通信单元143，在本示例中，无线通信单元143可以具体为WIFI通信模块，基于此，WIFI通信模块将加密数据传输回地面控制中心，从而使得地面控制中心根据加密数据实时监测无人舰艇上电源的工作状态。
对于上述示例，在一些可能的实现方式中，编解码器141以及通信接口142可按照实际的使用需求进行加密算法替换以及传输速率的更换，本发明对此不做赘述。
可以理解地，在本实施例中，“部分”可以是部分电路、部分处理器、部分程序或软件等等，当然也可以是单元，还可以是模块也可以是非模块化的。
另外，在本实施例中的各组成部分可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能模块的形式实现并非作为独立的产品进行销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中，基于这样的理解，本实施例的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)或processor(处理器)执行本实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
基于前述技术方案相同的发明构思，参见图7，其示出了本发明提供的一种用于无人舰艇的电源管理方法，该方法可以应用于前述技术方案所述的用于无人舰艇的电源管理系统1，该方法可以包括：
S71：基于预设的用电模块上电顺序确定上电控制逻辑；
S72：基于所述上电控制逻辑控制所述无人舰艇所配备的用电模块接通或关闭电源。
通过图7所示的技术方案，使得无人舰艇所配备的用电模块，例如传感器，按照设定的上电顺序接通电源，实现了用电模块上电的有序性，避免了用电模块由于在同一时刻接通电源导致瞬间脉冲电流过大所引起感生电流，从而造成对用电模块产生冲击损坏的现象。
对于图7所示的技术方案，在通过前述用于无人舰艇的电源管理系统1进行具体实现过程中，其具体实现步骤对应于组成前述系统1各组件相应的具体配置说明，本发明对此不做赘述。
对于图7所示的技术方案，在一些示例中，参见图8，所述方法还包括：
S73：监测用于表征所述无人舰艇所配备的用电模块的工作状态的表征信号；
S74：根据基于所述表征信号确定所述被监测用电模块的工作状态，并根据被监测用电模块的工作状态生成对应的电源控制逻辑；
S75：基于所述电源控制逻辑控制所述被监测用电模块接通或关闭电源。
对于图7所示的技术方案，在一些示例中，所述方法还包括：
获取所述被监测用电模块的工作状态，并将所述被监测用电模块的工作状态通过设定的无线通信技术传输至地面控制中心，以使得地面控制中心能够根据被监测用电模块的工作状态实时监测无人舰艇上电源的工作状态。
需要说明的是，上述示例中各步骤的具体实现，对应于组成前述系统1各组件相应的具体配置说明，本发明对此不做赘述。
需要说明的是：本发明所记载的技术方案之间，在不冲突的情况下，可以任意组合。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种用于无人舰艇的电源管理系统，其特征在于，所述系统包括：控制逻辑部分以及电源控制执行部分；
其中，所述控制逻辑部分用于根据预设的用电模块上电顺序确定上电控制逻辑；
所述电源控制执行部分用于基于所述上电控制逻辑控制所述无人舰艇所配备的用电模块接通或关闭电源；
所述控制逻辑部分包括：数字信号处理器，即DSP；
所述DSP用于通过设定的程序设计将所述预设的用电模块上电顺序编写为所述上电控制逻辑；
相应地，所述电源控制执行部分包括：现场可编程逻辑门阵列以及继电器组，所述现场可编程逻辑门阵列即FPGA；其中，所述FPGA与所述DSP相连；所述继电器组与用电模块的电源相连；
所述FPGA用于生成与所述上电控制逻辑对应的控制信号；所述继电器组用于根据所述上电控制逻辑对应的控制信号控制所述用电模块的电源导通或关闭；
所述系统还包括：状态监测部分；
所述状态监测部分用于监测表征信号，所述表征信号用于表征所述无人舰艇所配备的用电模块的工作状态，即通过获取表征信号的方式来监测用电模块的工作状态；相应地，
所述控制逻辑部分，还用于根据基于所述表征信号确定被监测用电模块的工作状态，并根据被监测用电模块的工作状态生成对应的电源控制逻辑；
所述电源控制执行部分，还用于基于所述电源控制逻辑控制所述被监测用电模块接通或关闭电源。
2.根据权利要求1所述的用于无人舰艇的电源管理系统，其特征在于，所述状态监测部分包括：霍尔传感器、前置放大器以及带通滤波器；其中，所述霍尔传感器用于监测所述被监测用电模块的电流变化模拟量信号；所述前置放大器用于对所述被监测用电模块的电流变化模拟量信号进行放大；所述带通滤波器用于去除所述放大后的电流变化模拟量信号中的噪声；
所述控制逻辑部分，还包括可编程增益放大器以及模数转换器，其中，所述可编程增益放大器即PGA，所述模数转换器即ADC；其中，所述DSP还用于对去除噪声后的电流变化模拟量信号进行预采样，并基于预采样结果确定所述PGA的实时调整策略；所述PGA用于执行所述实时调整策略调整自身增益，并根据调整后的增益对所述去除噪声后的电流变化模拟量信号进行再次放大，获得二次放大信号；所述ADC用于对所述二次放大信号进行模数转换，生成所述二次放大信号对应的数字信号；所述DSP还用于根据所述二次放大信号对应的数字信号确定所述二次放大信号对应的所述被监测用电模块的工作状态，并根据所述工作状态确定所述被监测用电模块的电源控制逻辑。
3.根据权利要求2所述的用于无人舰艇的电源管理系统，其特征在于，所述系统还包括无线通信部分；
所述无线通信部分用于从控制逻辑部分获取所述被监测用电模块的工作状态，并将所述被监测用电模块的工作状态通过设定的无线通信技术传输至地面控制中心，以使得地面控制中心能够根据被监测用电模块的工作状态实时监测无人舰艇上电源的工作状态。
4.根据权利要求3所述的用于无人舰艇的电源管理系统，其特征在于，所述无线通信部分包括：编解码器、通信接口以及无线通信单元；其中，
所述通信接口用于从所述控制逻辑部分获取所述被监测用电模块的工作状态；
所述编解码器用于将所述被监测用电模块的工作状态按照设定的数据加密策略进行加密，生成加密数据；
所述无线通信单元用于将所述加密数据传输至所述地面控制中心，以使得地面控制中心能够根据加密数据中所指示的被监测用电模块的工作状态实时监测无人舰艇上电源的工作状态。
5.一种用于无人舰艇的电源管理方法，其特征在于，所述方法应用于权利要求1至4任一项所述的用于无人舰艇的电源管理系统，所述方法包括：上电控制环节；
所述上电控制环节包括：
步骤A1：根据预设的用电模块上电顺序确定上电控制逻辑；
步骤A2：基于所述上电控制逻辑控制所述无人舰艇所配备的用电模块接通或关闭电源。
6.根据权利要求5所述的无人舰艇的电源管理方法，其特征在于，所述方法还包括：监测控制环节；
所述监测控制环节包括：
步骤B1：监测表征信号，所述表征信号用于表征所述无人舰艇所配备的用电模块的工作状态，即通过获取表征信号的方式来监测用电模块的工作状态；
步骤B2：根据基于所述表征信号确定用电模块的工作状态，并根据用电模块的工作状态生成对应的电源控制逻辑；
步骤B3：基于所述电源控制逻辑控制用电模块接通或关闭电源。
7.根据权利要求6所述的无人舰艇的电源管理方法，其特征在于，所述步骤B1包括：
步骤B11：监测用电模块的电流变化模拟量信号；
步骤B12：对用电模块的电流变化模拟量信号进行放大；
步骤B13：去除所述放大后的电流变化模拟量信号中的噪声；
所述步骤B2包括：
步骤B21：对去除噪声后的电流变化模拟量信号进行预采样，并基于预采样结果确定PGA的实时调整策略；
步骤B22：PGA执行所述实时调整策略调整自身增益，并根据调整后的增益对所述去除噪声后的电流变化模拟量信号进行再次放大，获得二次放大信号；
步骤B23：对所述二次放大信号进行模数转换，生成所述二次放大信号对应的数字信号；
步骤B24：根据所述二次放大信号对应的数字信号确定所述二次放大信号对应的用电模块的工作状态，并根据所述工作状态确定用电模块的电源控制逻辑。
8.根据权利要求7所述的无人舰艇的电源管理方法，其特征在于，所述方法还包括：工作状态反馈环节；
所述工作状态反馈环节为：获取用电模块的工作状态，并将用电模块的工作状态通过设定的无线通信技术传输至地面控制中心，以使得地面控制中心能够根据被监测用电模块的工作状态实时监测无人舰艇上电源的工作状态。
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