CN116300660A - 潜艇控制方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本公开提供了一种潜艇控制方法及系统，其中潜艇控制方法包括：用单片机连接被控设备，以接收潜艇的运行数据，所述被控设备包括动力系统装置和数据采集装置，所述运行数据包括动力系统的数据和数据采集装置采集的数据；所述单片机对所述运行数据进行第一处理，得到预处理数据，并将所述预处理数据发送至Android主板；所述Android主板对所述预处理数据进行第二处理，得到操作基础数据；所述Android主板解析操作指令，将所述操作指令解析成目标通讯协议传送至所述单片机，所述操作指令基于所述操作基础数据生成。本公开实施例的潜艇控制方法控制能力强。
Description
技术领域
本公开涉及计算机领域，尤其涉及一种潜艇控制方法及系统。
背景技术
潜艇是一种运动特性严重非线性、在各个白由度上强耦合的控制对象，水平面与垂直面运动参量的耦合影响会引起运动模型的偏差，潜艇水下运动是多姿态的三维空间运动。潜艇的操纵性是指借助其操纵装置来改变或保持艇的运动速度、姿态、方向和深度的性能。操纵性是潜艇的重要航海性能，对于保证航行安全、提高经济性等都有着非常重要的意义。
发明内容
本公开提供了一种潜艇控制方法及系统，以至少解决现有技术中存在的以上技术问题。
根据本公开的第一方面，提供了一种潜艇控制方法，所述方法包括：
用单片机连接被控设备，以接收潜艇的运行数据，所述被控设备包括动力系统装置和数据采集装置，所述运行数据包括动力系统的数据和数据采集装置采集的数据；
所述单片机对所述运行数据进行第一处理，得到预处理数据，并将所述预处理数据发送至Android主板；
所述Android主板对所述预处理数据进行第二处理，得到操作基础数据；
所述Android主板解析操作指令，将所述操作指令解析成目标通讯协议传送至所述单片机，所述操作指令基于所述操作基础数据生成。
在一可实施方式中，单片机接收潜艇的运行数据，包括按顺序获取如下数据：开机启动数据、潜艇下潜前的被控设备的作业数据和下潜过程中被控设备的作业状态数据。
在一可实施方式中，获取开机启动数据，包括：在潜艇启动时，所述单片机获取电量数据、网络连接数据和通讯接口数据；若所述电量数据低于预设值，所述Android主板发出提示信息；若所述网络连接数据或所述通讯接口数据不满足预设条件，所述Android主板发出修复指令，以修复网络连接或通讯接口。
在一可实施方式中，获取潜艇下潜前的所述被控设备的作业数据，包括：在潜艇下潜之前，所述单片机获取潜艇各被控设备的作业数据，若各被控设备的作业数据满足下潜条件，所述Android主板解析下潜指令，并将所述下潜指令发送至所述单片机，若至少一个被控设备的作业数据不满足下潜条件，所述Android主板在潜艇的显示屏幕上显示警告信息。
在一可实施方式中，获取下潜过程中被控设备的作业状态数据，包括：在潜艇下潜过程中，所述单片机按第一频率获取各被控设备在水下的作业状态数据，若至少一个被控设备的作业状态数据不满足下潜条件，所述Android主板根据预设策略进行自动调整，以消除导致作业状态数据不满足下潜条件的因素。
在一可实施方式中，若自动调整后作业状态数据仍不满足下潜条件，所述Android主板发出告警信息，以提示操作人员进行手动处理。
在一可实施方式中，若超过预设时间作业状态数据仍不满足下潜条件，所述Android主板将上浮指令发送至单片机，以使潜艇上浮。
在一可实施方式中，获取各被控设备在水下的作业状态数据，包括下述至少之一：
获取舱内氧气含量，当舱内氧气含量低于第一阈值时，所述Android主板将加氧指令发送至所述单片机，以进行加氧；在加氧完成后再次获取舱内的氧气含量，若含氧量仍然异常，所述Android主板发送报警指令，以使报警装置开启，并向岸基系统发送报警；在超过第一预设时间舱内氧气含量仍然异常，所述Android主板将上浮指令发送至单片机，以使潜艇上浮；
获取推进器的动力数据，若任一推进器的动力异常，所述Android主板发出相应的警告提示信息，并发送上浮指令，以使潜艇上浮；
获取下潜深度数据，若所述下潜深度数据超过第二阈值，所述Android主板发出相应的警告提示信息，并发出停止下潜指令；在接收到基于告警提示信息的确认操作生成的确认信息时，所述Android主板发出上浮指令，以使潜艇上浮至预设深度；
获取前进方向的障碍物信息，若前进方向具有障碍物，所述Android主板发出上浮指令发出绕行或反向驱动指令，以使潜艇绕过障碍物或往障碍物的反方向行驶；
获取舱内压力数据，当舱内气压超过预设范围时，所述Android主板发出压力调节指令，以向舱内补充空气或向舱外排出空气，以使舱内压力恢复至预设范围内；若超过第二预设时间舱内压力仍然超过预设范围，所述Android主板发送报警指令，以使报警装置开启，并向岸基系统发送报警，并发送上浮指令，以使潜艇上浮；
在舱内气压位于预设范围内的情况下，获取垂直数据和水平数据，以进行静态调平，以及获取垂直数据、水平数据、瞬时速度和角速度进行动态调平。
根据本公开的第二方面，提供了一种潜艇控制系统，所述系统包括：
单片机，其用于连接被控设备，以接收潜艇的运行数据，所述被控设备包括动力系统装置和数据采集装置，所述运行数据包括动力系统的数据和数据采集装置采集的数据；所述单片机对所述运行数据进行第一处理，得到预处理数据，并发送所述预处理数据；
Android主板，接收所述预处理数据，所述Android主板对所述预处理数据进行第二处理，得到操作基础数据；所述Android主板解析操作指令，将所述操作指令解析成目标通讯协议传送至所述单片机，所述操作指令基于所述操作基础数据生成。
根据本公开的第三方面，提供了一种电子设备，包括：
至少一个处理器；以及
与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行本公开所述的方法。
根据本公开的第四方面，提供了一种存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质，所述计算机指令用于使计算机执行本公开所述的方法。
本公开的潜艇控制方法中用单片机连接被控设备，以接收潜艇的运行数据，所述运行数据包括动力系统的数据和数据采集装置采集的数据；所述单片机对所述运行数据进行第一处理，得到预处理数据，并将所述预处理数据发送至Android主板；所述Android主板对所述预处理数据进行第二处理，得到操作基础数据；所述Android主板解析操作指令，将所述操作指令解析成目标通讯协议传送至所述单片机，所述操作指令基于所述操作基础数据生成。通过Android主板与单片机相结合对潜艇的运行数据进行处理，能够针对不同情况实现潜艇对应的控制，提高了潜艇的操控性能。
应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本公开的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本公开的范围。本公开的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
通过参考附图阅读下文的详细描述，本公开示例性实施方式的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中，以示例性而非限制性的方式示出了本公开的若干实施方式，其中：
在附图中，相同或对应的标号表示相同或对应的部分。
图1示出了本公开实施例潜艇控制方法的实现流程示意图；
图2示出了本公开实施例潜艇控制系统的组成结构示意图；
图3示出了本公开实施例一种电子设备的组成结构示意图。
具体实施方式
为使本公开的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开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公开一部分实施例，而非全部实施例。基于本公开中的实施例，本领域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，都属于本公开保护的范围。
参见图1，本公开实施例提供了一种潜艇控制方法，该方法包括：
用单片机连接被控设备，以接收潜艇的运行数据，被控设备包括动力系统装置和数据采集装置，运行数据包括动力系统的数据和数据采集装置采集的数据；
单片机对运行数据进行第一处理，得到预处理数据，并将预处理数据发送至Android主板；
Android主板对预处理数据进行第二处理，得到操作基础数据；
Android主板解析操作指令，将操作指令解析成目标通讯协议传送至单片机，操作指令基于操作基础数据生成。
本公开实施例中，单片机对硬件支持性较好，易于扩展，能够轻松增加被控设备，可以由单片机来处理被控设备连接和通讯，由Android主板来解析处理单片机传输的数据，并可通过用户界面接收用户的控制指令，还可以通过网络与云平台进行数据交互。通过单片机与Android主板相结合，提高了潜艇的操控性能。
单片机可以是多个并联，从而能够无限扩展Android主板与数据采集装置以及动力系统等被控设备的连接。单片机通过串口与Android主板通讯。
数据采集装置包括各种传感器、感应器等，具体的可在以下涉及的实施例中进一步描述。
Android主板可以用于解析单片机传输的数据，并且能够将数据呈现在显示屏幕上。Android主板还可以通过分析操作指令的业务需求，将操作指令解析成多种通讯协议传送至单片机，从而控制整个潜艇的作业。一个操作指令至少包含一种通讯指令。操作指令可以是用于通过用户界面输入，也可以是在岸基系统远程输入，或者，操作指令也可以是基于运行数据，由Android主板根据预设策略生成，例如，在氧气含量不足时，Android主板生成自动上浮指令，潜艇自动执行上浮指令，使潜艇上浮至水面。
Android主板也可以与物联网平台通过网络连接，潜艇的所有被控设备的信息均可以存储于物联网（Internet of Things，IoT）平台。Android主板向单片机发送操作指令时，也可以同时向物联网平台反馈指令信息，此部分的操作是异步进行。
物联网平台可以将潜艇的运行数据推送至岸基系统，用户通过岸基系统可以远程了解到水下潜艇的作业状态。同时也可以通过岸基系统远程控制水下潜艇的作业，岸基系统可以通过物联网平台将操作指令发送至潜艇的Android主板。
在一可实施方式中，由于Android主板的安卓系统开源特性，可以重新定义与设备交互的方式和交互过程中数据包的格式。
Android主板和单片机之间主要通过串口，例如RS232接口，进行数据通信，单片机接收Android主板下发的指令并执行，同时单片机向Android主板反馈被控设备的状态信息。
示例性实施例中，Android主板和单片机之间通信方式如下：波特率9600，8位数据位，1位停止位，无校验，数据格式为16进制。
示例性的指令帧格式见下表。
协议头：0xAA：固定字节；
长度：参考指令总长度（协议头到协议尾）；
类型：0x01；
标志：0x01；
数据体：参考实际指令数据；
校验码: 校验码前所有数据异或；
协议尾：0xBB：固定字节；
本公开实施例中，单片机用于控制、采集以及数据处理，单片机可以采用双核、无休的设计。
Android主板和单片机之间通过主要通过串口(RS232)进行数据通信，单片机接收Android主板下发的指令并执行，同时单片机向Android主板反馈被控设备的状态信息。单片机通过RS-485，采用半双工工作方式工作。
本公开实施例的方法实现点对多的通信，即只能有一个主设备，其余为从设备。任何时候只能有一点处于发送状态，发送电路由使能信号控制。由Android主板通过RS-232下发指令至单片机实现对被控设备的控制。单片机将指令处理后再传送至被控设备，单片机对指令的处理包括对指令进行检验和解析。在单片机控制下，通过固定的频率定时采集数据采集装置的数据。数据采集装置包括各类传感器及仪表。单片机将数据采集装置的数据传送至Android主板。Android主板将数据上报至物联网平台。本公开实施例中，下行指令优先级均比上行优先级高。
本公开实施例采用的单片机可以不间断工作。单片机的接口端采用工业级光电隔技术，能够有效解决外界雷击浪涌和地电位差带来的传输问题。单片机具有端口故障告警功能，并能自动切掉故障端口，端口发生故障时，出现问题的端口将被隔离，以确保其他被控设备正常工作。
本公开实施例中端口故障包括单片机端口通讯故障和被控设备故障。
单片机端口通讯故障可以直接通过指示灯显示，例如，绿灯表示通路，红灯表示不通过。单片机端口通讯故障也可以通过Android主板发送连通测试指令，单片机将端口对连通测试指令的响应数据反馈至Android主板，根据响应数据可以确定对应的端口是否通路，通路则表示无故障，不通路则表示有故障。响应数据包括端口编号。
被控设备故障，Android主板与单片机间的通讯均带有反馈和重试机制。当被控设备超间隔1秒且连接三次无响应，则即可判断此被控设备故障。通过维修或更换发生故障的被控设备即可解决此故障。
各个被控设备间均使用独立线路进行通信。故障发生后，系统会自动屏蔽掉对些此端口的访问与读写所有请求。
单片机通过硬件实现数据流向，本公开实施例中，单片机能够自动判别和控制数据传输方向。
单片机在晶体芯片上集成各种功能部件，集成度高，体积小。单片机内部布线很短，单片机程序说明、常数和表格固化在ROM中不易损坏，信号通道在晶体芯片中，因此可靠性高。
单片机具有分支转移能力、I/O口的逻辑操作和位置处理能力。
本公开实施例中，电源单一，工作电压只有1.8V~3.6V，而工作电流只有几百微安，功耗低。
单片机中有计算机正常运行所需的部件。其外部有许多三条总线和并行、串行输入/输出管脚，可以轻松形成各种规模的计算机应用系统。
单片机的性能非常高，使用RISC装配线和DSP技术，提高了速度和运行效率，价格低，其性能和价格比非常高。
Android主板可以支持对大量数据的处理，如视频采集、多媒体播放、高阶算法等等，可以实现较丰富的产品功能，计算能力强。
Android主板可以具有蓝牙、WIFI、流量、NFC、USB串口等通讯方式，十分方便。Android主板基于Linux系统，把硬件的操作抽象化，前端界面与硬件解耦，分别开发，使用户界面和功能更美观，更强大。
在一可实施方式中，单片机接收潜艇的运行数据，包括按顺序获取如下数据：开机启动数据、潜艇下潜前的被控设备的作业数据和下潜过程中被控设备的作业状态数据。
在一可实施方式中，获取开机启动数据，包括：在潜艇启动时，单片机获取电量数据、网络连接数据和通讯接口数据；若电量数据低于预设值， Android主板发出提示信息；若网络连接数据或通讯接口数据不满足预设条件，Android主板发出修复指令，以修复网络连接或通讯接口。
电量的预设值可以是标称容量的20%，在潜艇开机启动时，检查当前电量是否达到20%，如果电量低于20%则Android主板通过显示屏提示电量不足。用户可以对电量不足的提示进行确认操作，确认操作后，控制系统仍然可以正常启动。
潜艇开机启动时，还会同步进行网络检查，以检查网络通讯是否通路。例如，Android主板与物联网平台间通过网络连接，通过网络检查，可以检查与物联网平台间的网络通讯是否通路。潜艇开机启动时，还同步对各通讯接口进行检测，检查各接口的通讯是否通路。若干通讯接口或网络连接不通，则不满足预设条件，需要进行修复。例如，可以检测蓝牙通讯状态、零件状态以及网络是否连接，如果网络没有连接成功则会重新启动网络，网络连接成功后会检查服务器是否ping通，是否有检测到不通过项，针对不通过项可以进行自动修复或手动检查，直至成功启动。
通过以上三个步骤后，会显示启动的检测结果。用户根据检测结果判断潜艇是否可以正常作业。针对异常的检测项，则需要修复或是维护成功后进方可进行潜水作业。
在一可实施方式中，获取潜艇下潜前的被控设备的作业数据，包括：在潜艇下潜之前，单片机获取潜艇各被控设备的作业数据，若各被控设备的作业数据满足下潜条件，Android主板解析下潜指令，并将下潜指令发送至单片机，若至少一个被控设备的作业数据不满足下潜条件，Android主板在潜艇的显示屏幕上显示警告信息。
在潜艇下潜前，主要是检测潜艇各被控设备作业是否正常。获取被控设备的作业数据具体可以包括：舱门、电量、氧气、水箱、液压泵、引擎、照明、水流、障碍物等数据。由于各被控设备的电气特性作业不一样，如线路上所采用的信号的电压高低、匹配阻抗大小、传输速率和距离限制等，各被控设备的检测速度，效率不同。在全部被控设备检测正常，满足下潜条件后，则开始执行下潜动作。检测异常，不满足下潜条件，则在控制系统的显示屏上弹窗警告并禁止下潜动作。直至人工解决异常故障后，再次进行下潜前的检测。检查潜艇各被控设备作业情况时，可以通过相应的数据采集装置获取相应被控设备的运行数据作为被控设备的作业数据。例如，氧气瓶压力计用于检查氧气瓶中的氧气含量，声呐传感器用于检测是否有障碍物等。
下潜前检测是在启动检测通过的基础上，对被控设备进行检测，如舱门是否关闭、电量是否充足、氧气瓶中的氧气含量是否充足、水箱是否已经排空、液压泵状态是否正常、引擎状态是否正常、照明系统是否正常、水下流速是否正常以及水下是否有障碍物，全部正常则可以开始下潜，检测有误则会在控制系统的显示屏上弹出弹窗警告。
在一可实施方式中，获取被控设备的作业状态数据包括：在潜艇下潜过程中，单片机按第一频率获取各被控设备在水下的作业状态数据，若至少一个被控设备的作业状态数据不满足下潜条件，Android主板根据预设策略进行自动调整，以消除导致作业状态数据不满足下潜条件的因素。例如，舱内压力低于一定值时，可以认为是不满足下潜条件，Android主板可以自动增压。
在一可实施方式中，若自动调整后作业状态数据仍不满足下潜条件，Android主板发出告警信息，以提示操作人员进行手动处理。
在一可实施方式中，若超过预设时间作业状态数据仍不满足下潜条件，Android主板将上浮指令发送至单片机，以使潜艇上浮。
在潜艇下潜过程，实时检测获得作业状态数据，具体的，可以监控各被控设备在水下作业时的状态。如果发现异常情况，Android主板可以优先会自动调整并解决，如果系统无法解除该故障，可以显示相应信息，提示用户手动处理，如果手动处理也无法解除故障。则Android主板执行上浮指令，上浮指令可以是Android主板根据预设策略自动生成，也可以是由用户通过用户界面输入，或者由用户通过岸基系统远程输入。
在一可实施方式中，获取各被控设备在水下的作业状态数据，包括下述至少之一：
获取舱内氧气含量，当舱内氧气含量低于第一阈值时，Android主板将加氧指令发送至单片机，以进行加氧；在加氧完成后再次获取舱内的氧气含量，若含氧量仍然异常，Android主板发送报警指令，以使报警装置开启，并向岸基系统发送报警；在超过第一预设时间舱内氧气含量仍然异常，Android主板将上浮指令发送至单片机，以使潜艇上浮。当舱内氧气含量较低的时候可以是进行人工加氧，加氧完成后再次检测舱内的氧气含量是否正常，若含氧量仍然异常，Android主板可以控制蜂鸣器开启，并向岸基系统发送报警，若规定时间内氧气含量依然异常，则Android主板可以执行上浮指令，该上浮指令可以是由Android主板自动触发生成，也可以由岸基系统发出，或者由用户在用户界面输入。
获取推进器的动力数据，若任一推进器的动力异常，Android主板发出相应的警告提示信息，并发送上浮指令，以使潜艇上浮。推进器的动力异常时，Android主板可以控制蜂鸣器开启，并向岸基系统发送报警，若规定时间内氧气含量依然异常，则Android主板可以执行上浮指令，该上浮指令可以是由Android主板自动触发生成，也可以由岸基系统发出，或者由用户在用户界面输入。
获取下潜深度数据，若下潜深度数据超过第二阈值，Android主板发出相应的警告提示信息，并发出停止下潜指令；在接收到基于告警提示信息的确认操作生成的确认信息时，Android主板发出上浮指令，以使潜艇上浮至预设深度。该上浮指令可以是由Android主板自动生成并执行，在上浮至预设深度后，可以有用户人工控制潜艇。
获取前进方向的障碍物信息，若前进方向具有障碍物，Android主板发出上浮指令发出绕行或反向驱动指令，以使潜艇绕过障碍物或往障碍物的反方向行驶。
获取舱内压力数据，当舱内气压超过预设范围时，Android主板发出压力调节指令，以向舱内补充空气或向舱外排出空气，以使舱内压力恢复至预设范围内；若超过第二预设时间舱内压力仍然超过预设范围，Android主板发送报警指令，以使报警装置开启，并向岸基系统发送报警，并发送上浮指令，以使潜艇上浮。
正常下潜时，压缩空气瓶不断地往舱内释放压缩空气，达到0.12Mpa，压缩机开始启动，保障潜艇内始终有一个大气压。即抽出空气和压缩空气释放动态平衡。当舱内气压过低时，Android主板可以控制电磁阀向舱内放气来平衡舱内气压，直至恢复到标准值。若舱内气压过高，Android主板可以控制压缩机会打开开始抽气，再次检测后气压依然过高则开始启动备用压缩机运行，例如当艇内气压达到0.14Mpa则启用备用压缩机，并报警开始上浮。当其他达到0.15Mpa时，停止往舱体内放气，若气压超过规定时间没有恢复正常值，Android主板可以开启蜂鸣器，向岸基系统报警并紧急上浮。舱内气压与舱内含氧气量由不同被控设备分别控制。避免因为舱内压力过高造成舱内含氧量过低，舱内压力过低，含氧量过高的问题。
在舱内气压位于预设范围内的情况下，获取垂直数据和水平数据，以进行静态调平，以及获取垂直数据、水平数据、瞬时速度和角速度进行动态调平。当舱内压力恢复正常后，进行静态调平和动态调平。具体的，潜艇具有五个水箱：左前、右前、左后、右后、总水箱。通过垂直探测器、水平探测器测量控制排水达到艇体平衡。动态调平时，通过垂直探测器、水平探测器、瞬时速度、角速度等探测来控制7个不同角度的推进器进行组合调整。
获取各被控设备在水下的作业状态数据包括多个时，可以按照上述顺序异步进行。由于被控设备的电气特性，传感器返回结果不一定按上述顺序反馈至Android主板。获取各被控设备在水下的作业状态数据，可以是每隔10s检测一次。
参见图2，本公开实施例提供了一种潜艇控制系统，该系统包括单片机和Android主板，单片机用于连接被控设备，以接收潜艇的运行数据，被控设备包括动力系统装置和数据采集装置，运行数据包括动力系统的数据和数据采集装置采集的数据；单片机对运行数据进行第一处理，得到预处理数据，并发送预处理数据；Android主板接收预处理数据，Android主板对预处理数据进行第二处理，得到操作基础数据；Android主板解析操作指令，将操作指令解析成目标通讯协议传送至单片机，操作指令基于操作基础数据生成。
本公开实施例的潜艇控制系统能够实现上述实施例的方法，以上针对潜艇控制系统实施例的描述与前述方法实施例的描述是类似的，具有同前述方法实施例相似的有益效果，因此不做赘述。对于本公开潜艇控制系统实施例的描述尚未披露的技术细节，请参照本公开前述方法实施例的描述而理解，为节约篇幅，因此不再赘述。
根据本公开的实施例，本公开还提供了一种潜艇，包括本公开实施例的潜艇控制系统。
根据本公开的实施例，本公开还提供了一种电子设备和一种可读存储介质。
图3示出了可以用来实施本公开的实施例的示例电子设备300的示意性框图。电子设备旨在表示各种形式的数字计算机，诸如，膝上型计算机、台式计算机、工作台、个人数字助理、服务器、刀片式服务器、大型计算机、和其它适合的计算机。电子设备还可以表示各种形式的移动装置，诸如，个人数字处理、蜂窝电话、智能电话、可穿戴设备和其它类似的计算装置。本文所示的部件、它们的连接和关系、以及它们的功能仅仅作为示例，并且不意在限制本文中描述的和/或者要求的本公开的实现。
如图3所示，设备300包括计算单元301，其可以根据存储在只读存储器（ROM）302中的计算机程序或者从存储单元308加载到随机访问存储器（RAM）303中的计算机程序，来执行各种适当的动作和处理。在RAM 303中，还可存储设备300操作所需的各种程序和数据。计算单元301、ROM 302以及RAM 303通过总线304彼此相连。输入/输出（I/O）接口305也连接至总线304。
设备300中的多个部件连接至I/O接口305，包括：输入单元306，例如键盘、鼠标等；输出单元307，例如各种类型的显示器、扬声器等；存储单元308，例如磁盘、光盘等；以及通信单元309，例如网卡、调制解调器、无线通信收发机等。通信单元309允许设备300通过诸如因特网的计算机网络和/或各种电信网络与其他设备交换信息/数据。
计算单元301可以是各种具有处理和计算能力的通用和/或专用处理组件。计算单元301的一些示例包括但不限于中央处理单元（CPU）、图形处理单元（GPU）、各种专用的人工智能（AI）计算芯片、各种运行机器学习模型算法的计算单元、数字信号处理器（DSP）、以及任何适当的处理器、控制器、微控制器等。计算单元301执行上文所描述的各个方法和处理，例如潜艇控制方法。例如，在一些实施例中，潜艇控制方法可被实现为计算机软件程序，其被有形地包含于机器可读介质，例如存储单元308。在一些实施例中，计算机程序的部分或者全部可以经由ROM 302和/或通信单元309而被载入和/或安装到设备300上。当计算机程序加载到RAM 303并由计算单元301执行时，可以执行上文描述的潜艇控制方法的一个或多个步骤。备选地，在其他实施例中，计算单元301可以通过其他任何适当的方式（例如，借助于固件）而被配置为执行潜艇控制方法。
本文中以上描述的系统和技术的各种实施方式可以在数字电子电路系统、集成电路系统、场可编程门阵列（FPGA）、专用集成电路（ASIC）、专用标准产品（ASSP）、片上系统（SOC）、复杂可编程逻辑设备（CPLD）、计算机被控设备、固件、软件、和/或它们的组合中实现。这些各种实施方式可以包括：实施在一个或者多个计算机程序中，该一个或者多个计算机程序可在包括至少一个可编程处理器的可编程系统上执行和/或解释，该可编程处理器可以是专用或者通用可编程处理器，可以从存储系统、至少一个输入装置、和至少一个输出装置接收数据和指令，并且将数据和指令传输至该存储系统、该至少一个输入装置、和该至少一个输出装置。
用于实施本公开的方法的程序代码可以采用一个或多个编程语言的任何组合来编写。这些程序代码可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器或控制器，使得程序代码当由处理器或控制器执行时使流程图和/或框图中所规定的功能/操作被实施。程序代码可以完全在机器上执行、部分地在机器上执行，作为独立软件包部分地在机器上执行且部分地在远程机器上执行或完全在远程机器或服务器上执行。
在本公开的上下文中，机器可读介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的程序。机器可读介质可以是机器可读信号介质或机器可读储存介质。机器可读介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、可擦除可编程只读存储器（EPROM或快闪存储器）、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器（CD-ROM）、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。
为了提供与用户的交互，可以在计算机上实施此处描述的系统和技术，该计算机具有：用于向用户显示信息的显示装置（例如，CRT（阴极射线管）或者LCD（液晶显示器）监视器）；以及键盘和指向装置（例如，鼠标或者轨迹球），用户可以通过该键盘和该指向装置来将输入提供给计算机。其它种类的装置还可以用于提供与用户的交互；例如，提供给用户的反馈可以是任何形式的传感反馈（例如，视觉反馈、听觉反馈、或者触觉反馈）；并且可以用任何形式（包括声输入、语音输入或者、触觉输入）来接收来自用户的输入。
可以将此处描述的系统和技术实施在包括后台部件的计算系统（例如，作为数据服务器）、或者包括中间件部件的计算系统（例如，应用服务器）、或者包括前端部件的计算系统（例如，具有图形用户界面或者网络浏览器的用户计算机，用户可以通过该图形用户界面或者该网络浏览器来与此处描述的系统和技术的实施方式交互）、或者包括这种后台部件、中间件部件、或者前端部件的任何组合的计算系统中。可以通过任何形式或者介质的数字数据通信（例如，通信网络）来将系统的部件相互连接。通信网络的示例包括：局域网（LAN）、广域网（WAN）和互联网。
计算机系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器一般远离彼此并且通常通过通信网络进行交互。通过在相应的计算机上运行并且彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序来产生客户端和服务器的关系。服务器可以是云服务器，也可以为分布式系统的服务器，或者是结合了区块链的服务器。
应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本发公开中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本公开公开的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或隐含地包括至少一个该特征。在本公开的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
以上所述，仅为本公开的具体实施方式，但本公开的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本公开揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本公开的保护范围之内。因此，本公开的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种潜艇控制方法，其特征在于，所述方法包括：
用单片机连接被控设备，以接收潜艇的运行数据，所述被控设备包括动力系统装置和数据采集装置，所述运行数据包括动力系统的数据和数据采集装置采集的数据；
所述单片机对所述运行数据进行第一处理，得到预处理数据，并将所述预处理数据发送至Android主板；
所述Android主板对所述预处理数据进行第二处理，得到操作基础数据；
所述Android主板解析操作指令，将所述操作指令解析成目标通讯协议传送至所述单片机，所述操作指令基于所述操作基础数据生成。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，单片机接收潜艇的运行数据，包括按顺序获取如下数据：开机启动数据、潜艇下潜前的被控设备的作业数据和下潜过程中被控设备的作业状态数据。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，获取所述开机启动数据，包括：在潜艇启动时，所述单片机获取电量数据、网络连接数据和通讯接口数据；若所述电量数据低于预设值，所述Android主板发出提示信息；若所述网络连接数据或所述通讯接口数据不满足预设条件，所述Android主板发出修复指令，以修复网络连接或通讯接口。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，获取潜艇下潜前的所述被控设备的作业数据，包括：在潜艇下潜之前，所述单片机获取所述被控设备的作业数据，若各被控设备的作业数据满足下潜条件，所述Android主板解析下潜指令，并将所述下潜指令发送至所述单片机，若至少一个被控设备的作业数据不满足下潜条件，所述Android主板在潜艇的显示屏幕上显示警告信息。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，获取下潜过程中被控设备的作业状态数据包括：在潜艇下潜过程中，所述单片机按第一频率获取各被控设备在水下的作业状态数据，若至少一个被控设备的作业状态数据不满足下潜条件，所述Android主板根据预设策略进行自动调整，以消除导致作业状态数据不满足下潜条件的因素。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，若自动调整后，作业状态数据仍不满足下潜条件，所述Android主板发出告警信息，以提示操作人员进行手动处理。
7.根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于，若超过预设时间，作业状态数据仍不满足下潜条件，所述Android主板将上浮指令发送至单片机，以使潜艇上浮。
8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，获取各被控设备在水下的作业状态数据，包括下述至少之一：
获取舱内氧气含量，当舱内氧气含量低于第一阈值时，所述Android主板将加氧指令发送至所述单片机，以进行加氧；在加氧完成后再次获取舱内的氧气含量，若含氧量仍然异常，所述Android主板发送报警指令，以使报警装置开启，并向岸基系统发送报警；在超过第一预设时间舱内氧气含量仍然异常，所述Android主板将上浮指令发送至单片机，以使潜艇上浮；
获取推进器的动力数据，若任一推进器的动力异常，所述Android主板发出相应的警告提示信息，并发送上浮指令，以使潜艇上浮；
获取下潜深度数据，若所述下潜深度数据超过第二阈值，所述Android主板发出相应的警告提示信息，并发出停止下潜指令；在接收到基于告警提示信息的确认操作生成的确认信息时，所述Android主板发出上浮指令，以使潜艇上浮至预设深度；
获取前进方向的障碍物信息，若前进方向具有障碍物，所述Android主板发出上浮指令发出绕行或反向驱动指令，以使潜艇绕过障碍物或往障碍物的反方向行驶；
获取舱内压力数据，当舱内气压超过预设范围时，所述Android主板发出压力调节指令，以向舱内补充空气或向舱外排出空气，以使舱内压力恢复至预设范围内；若超过第二预设时间舱内压力仍然超过预设范围，所述Android主板发送报警指令，以使报警装置开启，并向岸基系统发送报警，并发送上浮指令，以使潜艇上浮；
在舱内气压位于预设范围内的情况下，获取垂直数据和水平数据，以进行静态调平，以及获取垂直数据、水平数据、瞬时速度和角速度进行动态调平。
9.一种潜艇控制系统，其特征在于，所述系统包括：
单片机，其用于连接被控设备，以接收潜艇的运行数据，所述被控设备包括动力系统装置和数据采集装置，所述运行数据包括动力系统的数据和数据采集装置采集的数据；所述单片机对所述运行数据进行第一处理，得到预处理数据，并发送所述预处理数据；
Android主板，接收所述预处理数据，所述Android主板对所述预处理数据进行第二处理，得到操作基础数据；所述Android主板解析操作指令，将所述操作指令解析成目标通讯协议传送至所述单片机，所述操作指令基于所述操作基础数据生成。
10.一种存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机指令用于使计算机执行权利要求1-8中任一项所述的方法。
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