CN117537786B - 用于深海潜水器的多传感器快速接驳方法及装置、系统 - Google Patents
用于深海潜水器的多传感器快速接驳方法及装置、系统 Download PDFInfo
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Abstract
本公开提供了一种用于深海潜水器的多传感器快速接驳方法及装置、系统,涉及水下探测技术领域。该多传感器快速接驳方法包括:对海洋环境探测任务进行拆分,得到需要探测的数据类型;基于数据类型在环境传感器数据库中匹配,确定目标传感器标识,并根据标识调用目标传感器,以及在多传感器快速接驳型系统集成单元中确定目标传感器接口;通过目标传感器和目标传感器接口采集并传输海洋环境探测任务对应的海洋环境数据。本公开实施例的技术方案可以通过多传感器快速接驳型系统集成单元将不同种类的传感器接口或者数据通讯接口进行集成,可以实现传感器即插即用、快速接驳的目的,有效提升海洋探测效率。
Description
技术领域
本公开涉及水下探测技术领域,具体而言,涉及一种用于深海潜水器的多传感器快速接驳方法、用于深海潜水器的多传感器快速接驳装置以及用于深海潜水器的多传感器快速接驳系统。
背景技术
随着科学技术的发展,对于海洋环境的探测越来越得到人们的关注。海洋环境探测技术一般是通过无人水下探测器实现,而由于海洋环境光源较少,无法直接通过观察图像的方式进行探测,因此,需要借助不同类型的大量环境传感器实现对海洋环境的有效探测。
目前,相关的无人水下探测器的海洋探测方案中,一般不同类型的传感器通过不同的传感器管理模块进行管理,但是由于海洋环境的复杂性,需要设置大量的传感器进行探测,传感器的管理较为困难,海洋环境探测效率较低,且不同类型的传感器需要相应的传感器管理模块进行管理,建造成本较高。
需要说明的是,在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解,因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
发明内容
本公开实施例的目的在于提供一种用于深海潜水器的多传感器快速接驳方法、用于深海潜水器的多传感器快速接驳装置以及用于深海潜水器的多传感器快速接驳系统,进而可以提高海洋环境的探测效率,并且将降低多传感器快速接驳系统的建造成本。
本公开的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然,或部分地通过本公开的实践而习得。
根据本公开实施例的第一方面,提供了一种用于深海潜水器的多传感器快速接驳方法,由搭载有多传感器快速接驳型系统集成单元的多传感器快速接驳系统执行,多传感器快速接驳型系统集成单元可以包括多个传感器接口,用于深海潜水器的多传感器快速接驳可以包括:
获取待执行的海洋环境探测任务,并对所述海洋环境探测任务进行拆分,得到至少一种需要探测的海洋环境数据类型;
基于所述海洋环境数据类型在预设的环境传感器数据库中进行匹配,确定目标传感器标识;
根据所述目标传感器标识调用目标传感器,以及在所述多传感器快速接驳型系统集成单元中确定用于接驳所述目标传感器的目标传感器接口;
通过所述目标传感器和所述目标传感器接口采集并传输所述海洋环境探测任务对应的海洋环境数据。
在本公开的一些示例实施例中,基于前述方案,所述对所述海洋环境探测任务进行拆分,得到至少一种需要探测的海洋环境数据类型,包括:获取所述海洋环境探测任务对应的任务描述信息;将所述任务描述信息输入到预训练的海洋环境探测任务拆分模型中,得到海洋环境数据类型的分类概率;将所述分类概率大于或者等于预设概率阈值的海洋环境数据类型,作为所述海洋环境探测任务对应的至少一种需要探测的海洋环境数据类型。
在本公开的一些示例实施例中,基于前述方案,所述基于所述海洋环境数据类型在预设的环境传感器数据库中进行匹配,确定目标传感器标识,包括:从所述环境传感器数据库中获取各环境传感器对应的采集数据类型和传感器标识;将所述海洋环境数据类型与所述采集数据类型进行匹配,确定能够采集所述海洋环境数据类型的目标传感器对应的目标传感器标识。
在本公开的一些示例实施例中,基于前述方案,所述在所述多传感器快速接驳型系统集成单元中确定用于接驳所述目标传感器的目标传感器接口,包括:确定所述目标传感器输出的数据量级别以及所述目标传感器对应的传感器接口类型;其中,所述传感器接口类型包括CTD传感器接口类型、水声矢量传感器接口类型、水声标量传感器接口类型、水声地貌传感器接口类型和备用接口类型中的一种或者多种组合;根据所述数据量级别和所述传感器接口类型确定传感器接口集合;获取各传感器接口的调用情况对所述传感器接口集合的传感器接口进行排序,将调用率最低的传感器接口确定为用于接驳所述目标传感器的目标传感器接口。
在本公开的一些示例实施例中,基于前述方案,所述通过所述目标传感器和所述目标传感器接口采集并传输所述海洋环境探测任务对应的海洋环境数据,包括:获取所述目标传感器采集并通过所述目标传感器接口传输的传感器数据;根据所述海洋环境探测任务对所述传感器数据进行筛选,得到关键传感器数据;将所述关键传感器数据作为所述海洋环境探测任务对应的海洋环境数据。
根据本公开实施例的第二方面,提供了一种用于深海潜水器的多传感器快速接驳装置,设置在搭载有多传感器快速接驳型系统集成单元的多传感器快速接驳系统上,包括:探测任务拆分模块,用于获取待执行的海洋环境探测任务,并对所述海洋环境探测任务进行拆分,得到至少一种需要探测的海洋环境数据类型;传感器标识确定模块,用于基于所述海洋环境数据类型在预设的环境传感器数据库中进行匹配,确定目标传感器标识;传感器接口调用模块,用于根据所述目标传感器标识调用目标传感器,以及在所述多传感器快速接驳型系统集成单元中确定用于接驳所述目标传感器的目标传感器接口;海洋环境数据探测模块,用于通过所述目标传感器和所述目标传感器接口采集并传输所述海洋环境探测任务对应的海洋环境数据。
根据本公开实施例的第三方面,提供了一种电子设备,包括:处理器;以及存储器,存储器上存储有计算机可读指令,计算机可读指令被处理器执行时实现第一方面中的多传感器快速接驳方法。
根据本公开实施例的第四方面,提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时实现第一方面中的多传感器快速接驳方法。
根据本公开实施例的第五方面,提供一种用于深海潜水器的多传感器快速接驳系统,包括:多传感器快速接驳型系统集成单元,用于接驳不同类型的传感器并传输传感器采集的数据;用于深海潜水器的多传感器快速接驳装置,与所述多传感器快速接驳型系统集成单元电连接,用于获取待执行的海洋环境探测任务,并对所述海洋环境探测任务进行拆分,得到至少一种需要探测的海洋环境数据类型,基于所述海洋环境数据类型在预设的环境传感器数据库中进行匹配,确定目标传感器标识,根据所述目标传感器标识调用目标传感器,以及在所述多传感器快速接驳型系统集成单元中确定用于接驳所述目标传感器的目标传感器接口,通过所述目标传感器和所述目标传感器接口采集并传输所述海洋环境探测任务对应的海洋环境数据。
在本公开的一些示例实施例中,基于前述方案,所述多传感器快速接驳型系统集成单元至少包括控制主缆接口、CTD传感器接口、水声矢量传感器接口、水声标量传感器接口、水声地貌传感器接口、ST-comAUV串口交互接口、备用接口、USB/SW接口和水泵设备接口。
本公开实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果:
本公开的示例实施例中的用于深海潜水器的多传感器快速接驳方法,可以获取待执行的海洋环境探测任务,并对海洋环境探测任务进行拆分,得到至少一种需要探测的海洋环境数据类型;基于海洋环境数据类型在预设的环境传感器数据库中进行匹配,确定目标传感器标识;根据目标传感器标识调用目标传感器,以及在多传感器快速接驳型系统集成单元中确定用于接驳目标传感器的目标传感器接口;通过目标传感器和目标传感器接口采集并传输海洋环境探测任务对应的海洋环境数据。一方面,通过对海洋环境探测任务进行拆分,得到至少一种需要探测的海洋环境数据类型,并按照海洋环境数据类型分配适用的目标传感器以及目标传感器接口,可以有效提升海洋环境探测任务的探测效率,并且保证探测结果的准确性,避免传感器采集数据的数据冗余问题,有效提升系统性能;另一方面,通过多传感器快速接驳型系统集成单元集成传感器接口,可以有效实现多种不同传感器的快速接驳,进一步提高海洋环境的探测效率,同时有效降低水下探测器的制造成本。
应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的,并不能限制本公开。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本公开的实施例,并与说明书一起用于解释本公开的原理。显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例,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,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示意性示出了根据本公开的一些实施例的用于深海潜水器的多传感器快速接驳方法的流程示意图。
图2示意性示出了根据本公开的一些实施例的拆分海洋环境探测任务的流程示意图。
图3示意性示出了根据本公开的一些实施例的确定目标传感器的流程示意图。
图4示意性示出了根据本公开的一些实施例的采集海洋环境数据的流程示意图。
图5示意性示出了根据本公开的一些实施例的用于深海潜水器的多传感器快速接驳装置的示意图。
图6示意性示出了根据本公开的一些实施例的多传感器快速接驳型系统集成单元的结构示意图。
图7示意性示出了根据本公开的一些实施例的电子设备的计算机系统的结构示意图。
图8示意性示出了根据本公开的一些实施例的计算机可读存储介质的示意图。
在附图中,相同或对应的标号表示相同或对应的部分。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明,其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时,除非另有表示,不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本说明书相一致的所有实施方式。相反,它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本说明书的一些方面相一致的装置和方法的例子。
在本说明书使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的,而非旨在限制本说明书。在本说明书和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式,除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解,本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
应当理解,尽管在本说明书可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息,但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如,在不脱离本说明书范围的情况下,第一信息也可以被称为第二信息,类似地,第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境,如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。
现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而,示例实施方式能够以多种形式实施,且不应被理解为限于在此阐述的范例;相反,提供这些实施方式使得本公开将更加全面和完整,并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。
此外,所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中,提供许多具体细节从而给出对本公开的实施例的充分理解。然而,本领域技术人员将意识到,可以实践本公开的技术方案而没有特定细节中的一个或更多,或者可以采用其它的方法、组元、装置、步骤等。在其它情况下,不详细示出或描述公知方法、装置、实现或者操作以避免模糊本公开的各方面。
此外,附图仅为示意性图解,并非一定是按比例绘制。附图中所示的方框图仅仅是功能实体,不一定必须与物理上独立的实体相对应。即,可以采用软件形式来实现这些功能实体,或在一个或多个硬件模块或集成电路中实现这些功能实体,或在不同网络和/或处理器装置和/或微控制器装置中实现这些功能实体。
在本示例实施例中,首先提供了一种用于深海潜水器的多传感器快速接驳方法,该用于深海潜水器的多传感器快速接驳方法可以由搭载有多传感器快速接驳型系统集成单元的多传感器快速接驳系统执行,如多传感器快速接驳系统可以是水下无人探测器、深海潜水器、无动力水下滑翔探测器等,本示例实施例对于多传感器快速接驳系统的类型不做特别限定;在一些场景中,多传感器快速接驳方法还可以由控制多传感器快速接驳系统的监测控制中心的服务器执行,本示例实施例不以此为限,下面以多传感器快速接驳系统执行该方法为例进行说明。
图1示意性示出了根据本公开的一些实施例的用于深海潜水器的多传感器快速接驳方法流程的示意图。参考图1所示,该多传感器快速接驳方法可以包括以下步骤:
步骤S110,获取待执行的海洋环境探测任务,并对所述海洋环境探测任务进行拆分,得到至少一种需要探测的海洋环境数据类型;
步骤S120,基于所述海洋环境数据类型在预设的环境传感器数据库中进行匹配,确定目标传感器标识;
步骤S130,根据所述目标传感器标识调用目标传感器,以及在所述多传感器快速接驳型系统集成单元中确定用于接驳所述目标传感器的目标传感器接口;
步骤S140,通过所述目标传感器和所述目标传感器接口采集并传输所述海洋环境探测任务对应的海洋环境数据。
根据本示例实施例中的多传感器快速接驳方法,一方面,通过对海洋环境探测任务进行拆分,得到至少一种需要探测的海洋环境数据类型,并按照海洋环境数据类型分配适用的目标传感器以及目标传感器接口,可以有效提升海洋环境探测任务的探测效率,并且保证探测结果的准确性,避免传感器采集数据的数据冗余问题,有效提升系统性能;另一方面,通过多传感器快速接驳型系统集成单元集成传感器接口,可以有效实现多种不同传感器的快速接驳,进一步提高海洋环境的探测效率,同时有效降低水下探测器的制造成本。
下面,将对本示例实施例中的多传感器快速接驳方法进行进一步的说明。
在步骤S110中,获取待执行的海洋环境探测任务,并对所述海洋环境探测任务进行拆分,得到至少一种需要探测的海洋环境数据类型。
在本公开的一示例实施例中,海洋环境探测任务是指预输入的用于控制多传感器快速接驳系统进行海洋探测的相关任务信息,例如,海洋环境探测任务可以是对一定海洋区域内的海洋地貌地形的探测任务,也可以是对一定海洋区域内的洋流变化进行记录的探测任务,本示例实施例对于海洋环境探测任务的类型不做特别限定。
海洋环境数据类型是指海洋环境探测任务中可能需要探测的相关环境数据对应的类型,例如,海洋环境探测任务可以是探测水声矢量的探测任务,那么海洋环境数据类型可以是水下声压数据,也可以是声梯度数据和声速方向性数据等;海洋环境探测任务可以是探测海洋地貌的探测任务,那么海洋环境数据类型可以是海洋地貌图像数据,也可以是海床深度数据等,本示例实施例对于海洋环境数据类型不做特别限定。
可以将复杂的海洋环境探测任务拆分成需要探测的不同的海洋环境数据类型,可以有效将海洋环境探测任务进行简化,便于管理,有效提升海洋环境探测任务的执行效率。
在步骤S120中,基于所述海洋环境数据类型在预设的环境传感器数据库中进行匹配,确定目标传感器标识。
在本公开的一示例实施例中,环境传感器数据库是指预先根据多传感器快速接驳系统的设备情况或者海洋探测科学需求所设置的记载环境传感器相关数据的数据库,例如,环境传感器数据库可以包括环境传感器的驱动数据,也可以包括环境传感器相关联的传感器接口数据,当然,环境传感器数据库还可以是包括其他与环境传感器相关联数据的数据库,本示例实施例对此不做特殊限定。
目标传感器标识是指用于唯一标识确定传感器的数据,例如,目标传感器标识可以是目标传感器对应的唯一ID编码,也可以是目标传感器对应的传感器名称,本示例实施例对于目标传感器标识的类型不做特殊限定。
在步骤S130中,根据所述目标传感器标识调用目标传感器,以及在所述多传感器快速接驳型系统集成单元中确定用于接驳所述目标传感器的目标传感器接口。
在本公开的一示例实施例中,目标传感器是指筛选确定的用于执行海洋环境探测任务的传感器,例如,若海洋环境数据类型可以是水下声压数据,那么确定的目标传感器可以是测量水下声压的声压传感器;若海洋环境数据类型可以是海床深度数据,那么确定的目标传感器可以是测量海洋深度的深度传感器/压力传感器,当然,目标传感器的类型与海洋环境探测任务相关联,具体可以根据实际应用过程中的海洋环境探测任务进行筛选确定,本示例实施例不以此为限。
目标传感器接口是指多传感器快速接驳型系统集成单元中能够管理目标传感器并传输传感器数据的接口,例如,目标传感器可以是测量声梯度数据的声梯度传感器,那么目标传感器接口可以是多传感器快速接驳型系统集成单元中的水声矢量传感器接口。当然,确定的用于接驳目标传感器的目标传感器接口,具体和确定的目标传感器一致,即可以根据确定的目标传感器来确定采用多传感器快速接驳型系统集成单元中的传感器接口的类型,本示例实施例对于目标传感器接口的类型不做特殊限定。
在步骤S140中,通过所述目标传感器和所述目标传感器接口采集并传输所述海洋环境探测任务对应的海洋环境数据。
在本公开的一示例实施例中,在确定目标传感器和目标传感器接口之后,可以通过目标传感器采集海洋环境探测任务对应的海洋环境数据,并通过目标传感器接口将采集的海洋环境数据压缩存储后打包上传至多传感器快速接驳系统,并通过其他通信方式(如卫星通信、以太网等)发送至岸基监控中心进行准实时展示。
通过对海洋环境探测任务进行拆分,得到至少一种需要探测的海洋环境数据类型,并按照海洋环境数据类型分配适用的目标传感器以及目标传感器接口,可以有效提升海洋环境探测任务的探测效率,并且保证探测结果的准确性,避免传感器采集数据的数据冗余问题,有效提升系统性能;同时,通过多传感器快速接驳型系统集成单元集成传感器接口,可以有效实现多种不同传感器的快速接驳,进一步提高海洋环境的探测效率,同时有效降低水下探测器的制造成本。
下面,对步骤S110至步骤S140进行展开说明。
在本公开的一示例实施例中,可以通过图2中的步骤实现对海洋环境探测任务进行拆分,得到至少一种需要探测的海洋环境数据类型,参考图2所示,具体可以包括:
步骤S210,获取所述海洋环境探测任务对应的任务描述信息;
步骤S220,将所述任务描述信息输入到预训练的海洋环境探测任务拆分模型中,得到海洋环境数据类型的分类概率;
步骤S230,将所述分类概率大于或者等于预设概率阈值的海洋环境数据类型,作为所述海洋环境探测任务对应的至少一种需要探测的海洋环境数据类型。
其中,任务描述信息是指用于描述海洋环境探测任务的关键内容的数据,例如,海洋环境探测任务可以对一定海洋区域的海床地貌进行探测,那么任务描述信息可以是海洋区域的经纬度,需要采集的海床地貌的相关数据,如海床地貌图像、海床深度、海床水温、海床压力等。
海洋环境探测任务拆分模型是指预先训练用于对海洋环境探测任务中需要采集的海洋环境数据类型进行分类的人工智能模型,例如,海洋环境探测任务拆分模型可以是基于卷积神经网络(Convolutional Neural Network,CNN)的神经网络模型,也可以是基于多头自注意力网络(Multi-headed Self-attention)的神经网络模型,本示例实施例对于海洋环境探测任务拆分模型所采用的模型类型不做特别限定。
可选的,可以获取样本海洋环境探测任务以及样本海洋环境探测任务所需要探测的样本海洋环境数据类型,并将样本海洋环境探测任务以及相对应的样本海洋环境数据类型作为训练数据,对预训练模型BERT进行训练,得到海洋环境探测任务拆分模型。
可以将任务描述信息输入到预训练的海洋环境探测任务拆分模型中,得到各个海洋环境数据类型的分类概率,然后可以获取预设的概率阈值,例如,概率阈值可以是50%,可以将分类概率大于或者等于50%海洋环境数据类型,作为海洋环境探测任务对应的至少一种需要探测的海洋环境数据类型。
通过预训练的海洋环境探测任务拆分模型,可以准确、高效地实现对海洋环境探测任务的拆分,提高分析得到海洋环境数据类型的效率,从而提升海洋探测效率,同时也可以有效保证海洋环境数据类型的准确性。
在本公开的一示例实施例中,可以通过以下步骤实现基于海洋环境数据类型在预设的环境传感器数据库中进行匹配,确定目标传感器标识:
可以从环境传感器数据库中获取各环境传感器对应的采集数据类型和传感器标识;将海洋环境数据类型与采集数据类型进行匹配,确定能够采集海洋环境数据类型的目标传感器对应的目标传感器标识。
在本公开的一示例实施例中,可以通过图3中的步骤实现在多传感器快速接驳型系统集成单元中确定用于接驳所述目标传感器的目标传感器接口,参考图3所示,具体可以包括:
步骤S310,确定所述目标传感器输出的数据量级别以及所述目标传感器对应的传感器接口类型;
步骤S320,根据所述数据量级别和所述传感器接口类型确定传感器接口集合;
步骤S330,获取各传感器接口的调用情况对所述传感器接口集合的传感器接口进行排序,将调用率最低的传感器接口确定为用于接驳所述目标传感器的目标传感器接口。
其中,传感器接口类型是指多传感器快速接驳型系统集成单元上设置的用于接驳不同传感器的接口对应的类型,例如,传感器接口类型可以是水声矢量传感器接口类型、水声标量传感器接口类型、水声地貌传感器接口类型,也可以是CTD传感器接口类型和备用接口,可以是以上传感器接口类型中的任意一种,也可以是以上传感器接口类型的多种组合,本示例实施例对于传感器接口类型不做特别限定。
传感器接口集合是指目标传感器能够进行接驳的传感器接口所构成的集合,可以根据目标传感器传输的数据量级别和传感器接口类型确定传感器接口集合,然后可以获取各传感器接口的调用情况对传感器接口集合的传感器接口进行排序,将调用率最低的传感器接口确定为用于接驳目标传感器的目标传感器接口。
可以先确定传感器接口集合,进而可以通过传感器接口的调用情况,将调用率最低的传感器接口确定为用于接驳目标传感器的目标传感器接口,可以有效降低传感器接口的利用率,避免某个传感器接口负载过高导致数据传输较慢的情况,有效降低传感器接口压力的同时,也可以有效提升传感器传输数据的效率。
在本公开的一示例实施例中,可以通过图4中的步骤实现通过目标传感器和目标传感器接口采集并传输海洋环境探测任务对应的海洋环境数据,参考图4所示,具体可以包括:
步骤S410,获取所述目标传感器采集并通过所述目标传感器接口传输的传感器数据;
步骤S420,根据所述海洋环境探测任务对所述传感器数据进行筛选,得到关键传感器数据;
步骤S430,将所述关键传感器数据作为所述海洋环境探测任务对应的海洋环境数据。
其中,关键传感器数据是指目标传感器采集的传感器数据与海洋环境探测任务强相关的传感器数据,在获取得到目标传感器采集并通过目标传感器接口传输的传感器数据之后,可以根据海洋环境探测任务对传感器数据进行筛选,得到关键传感器数据,进而可以将关键传感器数据作为海洋环境探测任务对应的海洋环境数据,这样,可以有效降低需要传输的数据量,减少传感器采集的冗余数据,提升有效数据的传输效率,进一步提升海洋环境探测任务的执行效率。
需要说明的是,尽管在附图中以特定顺序描述了本公开中方法的各个步骤,但是,这并非要求或者暗示必须按照该特定顺序来执行这些步骤,或是必须执行全部所示的步骤才能实现期望的结果。附加的或备选的,可以省略某些步骤,将多个步骤合并为一个步骤执行,以及/或者将一个步骤分解为多个步骤执行等。
此外,在本示例实施例中,还提供了一种用于深海潜水器的多传感器快速接驳装置。参照图5所示,该多传感器快速接驳装置500包括:探测任务拆分模块510、传感器标识确定模块520、传感器接口调用模块530以及海洋环境数据探测模块540。其中:
探测任务拆分模块510用于获取待执行的海洋环境探测任务,并对所述海洋环境探测任务进行拆分,得到至少一种需要探测的海洋环境数据类型;
传感器标识确定模块520用于基于所述海洋环境数据类型在预设的环境传感器数据库中进行匹配,确定目标传感器标识;
传感器接口调用模块530用于根据所述目标传感器标识调用目标传感器,以及在所述多传感器快速接驳型系统集成单元中确定用于接驳所述目标传感器的目标传感器接口;
海洋环境数据探测模块540用于通过所述目标传感器和所述目标传感器接口采集并传输所述海洋环境探测任务对应的海洋环境数据。
在本公开的一种示例性实施例中,基于前述方案,探测任务拆分模块510可以用于:
获取所述海洋环境探测任务对应的任务描述信息;
将所述任务描述信息输入到预训练的海洋环境探测任务拆分模型中,得到海洋环境数据类型的分类概率;
将所述分类概率大于或者等于预设概率阈值的海洋环境数据类型,作为所述海洋环境探测任务对应的至少一种需要探测的海洋环境数据类型。
在本公开的一种示例性实施例中,基于前述方案,传感器标识确定模块520可以用于:
从所述环境传感器数据库中获取各环境传感器对应的采集数据类型和传感器标识;
将所述海洋环境数据类型与所述采集数据类型进行匹配,确定能够采集所述海洋环境数据类型的目标传感器对应的目标传感器标识。
在本公开的一种示例性实施例中,基于前述方案,传感器接口调用模块530可以用于:
确定所述目标传感器输出的数据量级别以及所述目标传感器对应的传感器接口类型;其中,所述传感器接口类型包括CTD传感器接口类型、水声矢量传感器接口类型、水声标量传感器接口类型、水声地貌传感器接口类型和备用接口类型中的一种或者多种组合;
根据所述数据量级别和所述传感器接口类型确定传感器接口集合;
获取各传感器接口的调用情况对所述传感器接口集合的传感器接口进行排序,将调用率最低的传感器接口确定为用于接驳所述目标传感器的目标传感器接口。
在本公开的一种示例性实施例中,基于前述方案,海洋环境数据探测模块540可以用于:
获取所述目标传感器采集并通过所述目标传感器接口传输的传感器数据;
根据所述海洋环境探测任务对所述传感器数据进行筛选,得到关键传感器数据;
将所述关键传感器数据作为所述海洋环境探测任务对应的海洋环境数据。
上述中多传感器快速接驳装置各模块的具体细节已经在对应的多传感器快速接驳方法中进行了详细的描述,因此此处不再赘述。
应当注意,尽管在上文详细描述中提及了多传感器快速接驳装置的若干模块或者单元,但是这种划分并非强制性的。实际上,根据本公开的实施方式,上文描述的两个或更多模块或者单元的特征和功能可以在一个模块或者单元中具体化。反之,上文描述的一个模块或者单元的特征和功能可以进一步划分为由多个模块或者单元来具体化。
另一方面,本公开实施例还提供了一种用于深海潜水器的多传感器快速接驳系统,该多传感器快速接驳系统至少可以包括:
多传感器快速接驳型系统集成单元,用于接驳不同类型的传感器并传输传感器采集的数据;
多传感器快速接驳装置,与所述多传感器快速接驳型系统集成单元电连接,用于获取待执行的海洋环境探测任务,并对所述海洋环境探测任务进行拆分,得到至少一种需要探测的海洋环境数据类型,基于所述海洋环境数据类型在预设的环境传感器数据库中进行匹配,确定目标传感器标识,根据所述目标传感器标识调用目标传感器,以及在所述多传感器快速接驳型系统集成单元中确定用于接驳所述目标传感器的目标传感器接口,通过所述目标传感器和所述目标传感器接口采集并传输所述海洋环境探测任务对应的海洋环境数据。
可选的,多传感器快速接驳型系统集成单元至少包括控制主缆接口、CTD传感器接口、水声矢量传感器接口、水声标量传感器接口、水声地貌传感器接口、ST-comAUV(Standard Communication for Autonomous Underwater Vehicles)串口交互接口、备用接口、USB/SW接口和水泵设备接口。
图6示意性示出了根据本公开的一些实施例的多传感器快速接驳型系统集成单元的结构示意图。
参考图6所示,多传感器快速接驳型系统集成单元可以包括控制主缆接口(0)、CTD传感器接口(1)、水声矢量传感器接口(2)、水声标量传感器接口(3)、水声地貌传感器接口(4)、ST-comAUV串口交互接口(5)、备用接口(6)、USB/SW接口(7)和水泵设备接口(8)。
控制主缆接口(0)可以是AUV(Autonomous Underwater Vehicle,自主水下机器人)/ROV(Remotely Operated Vehicle,遥控水下机器人)接口。CTD传感器接口(1)可以是电导率、温度和深度计等传感器对应的接口。ST-comAUV串口交互接口(5)是一种在无人水下机器人中用于串口交互的标准通信协议。备用接口(6)是指作为备用电源或备用传感器接口、扩展水下探测器的功能和性能、升级和改进提供兼容性和用于应急情况下的快速连接和修复的接口。USB/SW接口(7)是指用于数据交换和通信、数字数据的传输、电源供应的接口。
上述中多传感器快速接驳系统各模块的具体细节已经在对应的多传感器快速接驳方法中进行了详细的描述,因此此处不再赘述。
此外,在本公开的示例性实施例中,还提供了一种能够实现上述多传感器快速接驳方法的电子设备。
所属技术领域的技术人员能够理解,本公开的各个方面可以实现为系统、方法或程序产品。因此,本公开的各个方面可以具体实现为以下形式,即:完全的硬件实施例、完全的软件实施例(包括固件、微代码等),或硬件和软件方面结合的实施例,这里可以统称为“电路”、“模块”或“系统”。
下面参照图7来描述根据本公开的这种实施例的电子设备700。图7所示的电子设备700仅仅是一个示例,不应对本公开实施例的功能和使用范围带来任何限制。
如图7所示,电子设备700以通用计算设备的形式表现。电子设备700的组件可以包括但不限于:上述至少一个处理单元710、上述至少一个存储单元720、连接不同系统组件(包括存储单元720和处理单元710)的总线730、显示单元740。
其中,所述存储单元存储有程序代码,所述程序代码可以被所述处理单元710执行,使得所述处理单元710执行本说明书上述“示例性方法”部分中描述的根据本公开各种示例性实施例的步骤。例如,所述处理单元710可以执行如图1中所示的步骤S110,获取待执行的海洋环境探测任务,并对所述海洋环境探测任务进行拆分,得到至少一种需要探测的海洋环境数据类型;步骤S120,基于所述海洋环境数据类型在预设的环境传感器数据库中进行匹配,确定目标传感器标识;步骤S130,根据所述目标传感器标识调用目标传感器,以及在所述多传感器快速接驳型系统集成单元中确定用于接驳所述目标传感器的目标传感器接口;步骤S140,通过所述目标传感器和所述目标传感器接口采集并传输所述海洋环境探测任务对应的海洋环境数据。
存储单元720可以包括易失性存储单元形式的可读介质,例如随机存取存储单元(RAM)721和/或高速缓存存储单元722,还可以进一步包括只读存储单元(ROM)723。
存储单元720还可以包括具有一组(至少一个)程序模块725的程序/实用工具724,这样的程序模块725包括但不限于:操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据,这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。
总线730可以为表示几类总线结构中的一种或多种,包括存储单元总线或者存储单元控制器、外围总线、图形加速端口、处理单元或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。
电子设备700也可以与一个或多个外部设备770(例如键盘、指向设备、蓝牙设备等)通信,还可与一个或者多个使得用户能与该电子设备700交互的设备通信,和/或与使得该电子设备700能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备(例如路由器、调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/输出(I/O)接口750进行。并且,电子设备700还可以通过网络适配器760与一个或者多个网络(例如局域网(LAN),广域网(WAN)和/或公共网络,例如因特网)通信。如图所示,网络适配器760通过总线730与电子设备700的其它模块通信。应当明白,尽管图中未示出,可以结合电子设备700使用其它硬件和/或软件模块,包括但不限于:微代码、设备驱动器、冗余处理单元、外部磁盘驱动阵列、RAID系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。
通过以上的实施例的描述,本领域的技术人员易于理解,这里描述的示例实施例可以通过软件实现,也可以通过软件结合必要的硬件的方式来实现。因此,根据本公开实施例的技术方案可以以软件产品的形式体现出来,该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是CD-ROM,U盘,移动硬盘等)中或网络上,包括若干指令以使得一台计算设备(可以是个人计算机、服务器、终端装置、或者网络设备等)执行根据本公开实施例的方法。
在本公开的示例性实施例中,还提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有能够实现本说明书上述方法的程序产品。在一些可能的实施例中,本公开的各个方面还可以实现为一种程序产品的形式,其包括程序代码,当所述程序产品在终端设备上运行时,所述程序代码用于使所述终端设备执行本说明书上述“示例性方法”部分中描述的根据本公开各种示例性实施例的步骤。
参考图8所示,描述了根据本公开的实施例的用于实现上述多传感器快速接驳方法的程序产品800,其可以采用便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)并包括程序代码,并可以在终端设备,例如个人电脑上运行。然而,本公开的程序产品不限于此,在本文件中,可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质,该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。
所述程序产品可以采用一个或多个可读介质的任意组合。可读介质可以是可读信号介质或者可读存储介质。可读存储介质例如可以为但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件,或者任意以上的组合。可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括:具有一个或多个导线的电连接、便携式盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。
计算机可读信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号,其中承载了可读程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式,包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。可读信号介质还可以是可读存储介质以外的任何可读介质,该可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。
可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输,包括但不限于无线、有线、光缆、RF等等,或者上述的任意合适的组合。
可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本公开操作的程序代码,所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、C++等,还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算设备上执行、部分地在用户设备上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算设备上部分在远程计算设备上执行、或者完全在远程计算设备或服务器上执行。在涉及远程计算设备的情形中,远程计算设备可以通过任意种类的网络,包括局域网(LAN)或广域网(WAN),连接到用户计算设备,或者,可以连接到外部计算设备(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
此外,上述附图仅是根据本公开示例性实施例的方法所包括的处理的示意性说明,而不是限制目的。易于理解,上述附图所示的处理并不表明或限制这些处理的时间顺序。另外,也易于理解,这些处理可以是例如在多个模块中同步或异步执行的。
通过以上的实施例的描述,本领域的技术人员易于理解,这里描述的示例实施例可以通过软件实现,也可以通过软件结合必要的硬件的方式来实现。因此,根据本公开实施例的技术方案可以以软件产品的形式体现出来,该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是CD-ROM,U盘,移动硬盘等)中或网络上,包括若干指令以使得一台计算设备(可以是个人计算机、服务器、触控终端、或者网络设备等)执行根据本公开实施例的方法。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后,将容易想到本公开的其它实施例。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化,这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的,本公开的真正范围和精神由权利要求指出。
应当理解的是,本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构,并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。
Claims (6)
1.一种用于深海潜水器的多传感器快速接驳方法,其特征在于,由搭载有多传感器快速接驳型系统集成单元的多传感器快速接驳系统执行,所述多传感器快速接驳型系统集成单元包括多个传感器接口,所述方法包括:
获取待执行的海洋环境探测任务,并对所述海洋环境探测任务进行拆分,得到至少一种需要探测的海洋环境数据类型;
基于所述海洋环境数据类型在预设的环境传感器数据库中进行匹配,确定目标传感器标识;
根据所述目标传感器标识调用目标传感器,以及在所述多传感器快速接驳型系统集成单元中确定用于接驳所述目标传感器的目标传感器接口;
通过所述目标传感器和所述目标传感器接口采集并传输所述海洋环境探测任务对应的海洋环境数据;
其中,所述对所述海洋环境探测任务进行拆分,得到至少一种需要探测的海洋环境数据类型,包括:
获取所述海洋环境探测任务对应的任务描述信息;
将所述任务描述信息输入到预训练的海洋环境探测任务拆分模型中,得到海洋环境数据类型的分类概率;
将所述分类概率大于或者等于预设概率阈值的海洋环境数据类型,作为所述海洋环境探测任务对应的至少一种需要探测的海洋环境数据类型;
所述基于所述海洋环境数据类型在预设的环境传感器数据库中进行匹配,确定目标传感器标识,包括:
从所述环境传感器数据库中获取各环境传感器对应的采集数据类型和传感器标识;
将所述海洋环境数据类型与所述采集数据类型进行匹配,确定能够采集所述海洋环境数据类型的目标传感器对应的目标传感器标识;
所述通过所述目标传感器和所述目标传感器接口采集并传输所述海洋环境探测任务对应的海洋环境数据,包括:
获取所述目标传感器采集并通过所述目标传感器接口传输的传感器数据;
根据所述海洋环境探测任务对所述传感器数据进行筛选,得到关键传感器数据;
将所述关键传感器数据作为所述海洋环境探测任务对应的海洋环境数据。
2.根据权利要求1所述的多传感器快速接驳方法,其特征在于,所述在所述多传感器快速接驳型系统集成单元中确定用于接驳所述目标传感器的目标传感器接口,包括:
确定所述目标传感器输出的数据量级别以及所述目标传感器对应的传感器接口类型;其中,所述传感器接口类型包括CTD传感器接口类型、水声矢量传感器接口类型、水声标量传感器接口类型、水声地貌传感器接口类型和备用接口类型中的一种或者多种组合;
根据所述数据量级别和所述传感器接口类型确定传感器接口集合;
获取各传感器接口的调用情况对所述传感器接口集合的传感器接口进行排序,将调用率最低的传感器接口确定为用于接驳所述目标传感器的目标传感器接口。
3.一种用于深海潜水器的多传感器快速接驳装置,其特征在于,设置在搭载有多传感器快速接驳型系统集成单元的多传感器快速接驳系统上,所述装置包括:
探测任务拆分模块,用于获取待执行的海洋环境探测任务,并对所述海洋环境探测任务进行拆分,得到至少一种需要探测的海洋环境数据类型;
传感器标识确定模块,用于基于所述海洋环境数据类型在预设的环境传感器数据库中进行匹配,确定目标传感器标识;
传感器接口调用模块,用于根据所述目标传感器标识调用目标传感器,以及在所述多传感器快速接驳型系统集成单元中确定用于接驳所述目标传感器的目标传感器接口;
海洋环境数据探测模块,用于通过所述目标传感器和所述目标传感器接口采集并传输所述海洋环境探测任务对应的海洋环境数据;
其中,所述探测任务拆分模块被配置为:
获取所述海洋环境探测任务对应的任务描述信息;
将所述任务描述信息输入到预训练的海洋环境探测任务拆分模型中,得到海洋环境数据类型的分类概率;
将所述分类概率大于或者等于预设概率阈值的海洋环境数据类型,作为所述海洋环境探测任务对应的至少一种需要探测的海洋环境数据类型;
所述传感器标识确定模块被配置为:
从所述环境传感器数据库中获取各环境传感器对应的采集数据类型和传感器标识;
将所述海洋环境数据类型与所述采集数据类型进行匹配,确定能够采集所述海洋环境数据类型的目标传感器对应的目标传感器标识;
所述海洋环境数据探测模块被配置为:
获取所述目标传感器采集并通过所述目标传感器接口传输的传感器数据;
根据所述海洋环境探测任务对所述传感器数据进行筛选,得到关键传感器数据;
将所述关键传感器数据作为所述海洋环境探测任务对应的海洋环境数据。
4.根据权利要求3所述的多传感器快速接驳装置,其特征在于,所述传感器接口调用模块被配置为:
确定所述目标传感器输出的数据量级别以及所述目标传感器对应的传感器接口类型;其中,所述传感器接口类型包括CTD传感器接口类型、水声矢量传感器接口类型、水声标量传感器接口类型、水声地貌传感器接口类型和备用接口类型中的一种或者多种组合;
根据所述数据量级别和所述传感器接口类型确定传感器接口集合;
获取各传感器接口的调用情况对所述传感器接口集合的传感器接口进行排序,将调用率最低的传感器接口确定为用于接驳所述目标传感器的目标传感器接口。
5.一种用于深海潜水器的多传感器快速接驳系统,其特征在于,包括:
多传感器快速接驳型系统集成单元,用于接驳不同类型的传感器并传输传感器采集的数据;
如权利要求3或权利要求4任一项所述的用于深海潜水器的多传感器快速接驳装置,与所述多传感器快速接驳型系统集成单元电连接,用于获取待执行的海洋环境探测任务,并对所述海洋环境探测任务进行拆分,得到至少一种需要探测的海洋环境数据类型,基于所述海洋环境数据类型在预设的环境传感器数据库中进行匹配,确定目标传感器标识,根据所述目标传感器标识调用目标传感器,以及在所述多传感器快速接驳型系统集成单元中确定用于接驳所述目标传感器的目标传感器接口,通过所述目标传感器和所述目标传感器接口采集并传输所述海洋环境探测任务对应的海洋环境数据。
6.根据权利要求5所述的多传感器快速接驳系统,其特征在于,所述多传感器快速接驳型系统集成单元至少包括控制主缆接口、CTD传感器接口、水声矢量传感器接口、水声标量传感器接口、水声地貌传感器接口、ST-comAUV串口交互接口、备用接口、USB/SW接口和水泵设备接口。
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