CN207052081U - 一种水下无人船控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种水下无人船控制系统，包括，密封零浮力的水下无人船和水上控制端，在水下无人船内设有控制器、驱动模块、探鱼模块和通信模块，驱动模块、探鱼模块和通信模块均与控制器相连，探鱼模块将探鱼结果发送至控制器，控制器利用通信模块上传至水上控制端，控制器将探鱼模块的探鱼结果通过通信模块上传至水上控制端，并接收水上控制端发来的控制命令，根据控制命令调节各模块之间的工作并利用驱动模块驱动水下无人船的航行方向。能够实现下潜钓鱼或捕鱼的功能，通过在无人船上设置探鱼模块，探测水下物体，同时又可以实现一定深度下潜，用探鱼模块实现水下图像采集，并且能够实现和岸边的远距离通信，实时回传水下图像信息。

Description

一种水下无人船控制系统

技术领域

本实用新型属于水下机器人领域，具体地说，涉及一种水下无人船控制系统。

背景技术

近年来机器人技术发展迅速，大量适用不同环境的无人设备如无人机，无人车，无人船等，但受到技术等因素的限制这些设备还没有广泛进入民用领域。以无人船为例，现有无人船多为军用，如完成侦查任务，远程攻击任务等。也有一些用于科研领域，比如海洋数据监测，实验样本采集等。在工业上用于一些水中设备的远程维护，工业开采等方面。民用方面的应用还很有限，目前除了作为娱乐用途的无人船之外，用于钓鱼的无人船在民用市场的需求越来越大，因此对于钓鱼无人船提出了越来越高的要求。

目前市场上的一些钓鱼用无人船技术指标不高，功能单一，无法提供全面专业的钓鱼体验。并且与传统钓鱼相比区别不大，没有革命性的改变。

现有钓鱼无人船的缺陷是无法获取详细准确的水下图像信息和无法实现有效深度的下潜。无人船之所以难以实现下潜，是由于无线电波在水中传输的衰减非常严重，因此通信问题很难解决成为限制无人船下潜的屏障。

现有技术中虽然有一些可以下潜的水下无人设备，但都存在一些问题，不适合民用领域和垂钓领域。这是因为目前，现有水下机器人大多采用自治或者有缆控制模式。自治模式，多用在无缆机器人上，机器人按照事先设定或者根据不定时接收到的上位机指令进行水下作业，这样就不能实时地获取水下信息和控制机器人；而有缆模式，就是机器人通过与水面母船相连的脐带缆获得动力，并与母船上的上位机进行数据传输和人机交互，它可以实现对机器人的实时控制，但其活动受到脐带缆的制约，特别是复杂水下环境下容易造成缠绕事故，灵活性不够。

由于上述的缺陷，急需要一种包含现有钓鱼无人船功能同时又可以实现一定深度下潜，并且能够实现和岸边的远距离通信，能实时回传水下图像信息的一种用于钓鱼领域的无人船。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种能够控制无人船来代替钓鱼竿来完成集鱼、寻鱼、钓鱼，或者控制无人船来观察水下鱼群和水下环境。

为解决上述技术问题，本实用新型采用技术方案的基本构思是：

本实用新型的第一方面提出了一种水下无人船控制系统，包括，密封零浮力的水下无人船和水上控制端，在水下无人船内设有控制器、驱动模块、探鱼模块和通信模块，所述驱动模块、探鱼模块和通信模块均与控制器相连，所述探鱼模块将探鱼结果发送至控制器，控制器利用通信模块上传至水上控制端，所述控制器将探鱼模块的探鱼结果通过通信模块上传至水上控制端，并接收水上控制端发来的控制命令，根据控制命令调节各模块之间的工作并利用驱动模块驱动水下无人船的航行方向。

优选地，在所述水下无人船上设有捕鱼/钓鱼装置；

优选地，所述钓鱼装置顶端设有能够悬挂鱼钩的挂钩机构，所述挂钩机构上设有槽口，鱼钩上连有鱼线，通过槽口将部分鱼线固定，鱼咬住鱼钩时，鱼钩受到外力的作用能够脱离挂钩机构，进而利用鱼线将鱼收回。

优选地，所述探鱼模块为声呐模块和/或图像采集模块，所述声呐模块用于探测水下环境、鱼群所在位置及深度，所述图像采集模块用于录制和拍摄水下图像，将所述鱼钩设置在图像采集模块前方；

优选地，所述图像采集模块周围设置照明灯，所述照明灯能够根据周围水域的光照强度进行调节。

再优选地，所述水下无人船上设有能够吸引鱼类的集鱼灯，所述集鱼灯与所述控制器相连；

又优选地，所述水下无人船上设有与通信模块相连的电力载波线缆，电力载波线缆与通信模块的接头设置在水下无人船顶部的重心轴线处，通信模块通过电力载波线缆与水上控制端进行有线数据传输；

更优选地，还包括一浮标，所述浮标内设有所述通信模块的至少天线部分、和/或GPS模块、和/或DDL图数一体传输模块，通过浮标与水上控制端进行无线数据传输，所述浮标与水下无人船之间通过一可收放的电缆连接；

进一步优选地，所述驱动模块包括两个水平推进器和一个垂直推进器，所述两个水平推进器设置在水下无人船尾部两侧，所述垂直推进器设置在水下无人船重心之前；

优选地，还包括与控制器相连的电压电流监测模块，所述电压电流监测单元监测到电压和/或电流出现异常时，向水上控制端发送报警信息，并控制无人船返航或切断电源静止悬停。

优选地，还包括与控制器相连的定深航行模块，控制器接收到定深航行命令后，通过定深航行模块检测水下无人船的当前深度，并根据定深航行命令控制驱动模块控制水下无人船进行定深航行，其中，所述定深航行命令包括，保持当前深度航行或保持设定深度航行。

本实用新型的第二方面提出了一种水下无人船控制系统，包括水下无人船和水上控制端，所述水上控制端包括，基站和用户控制终端，用户控制终端与基站无线连接，利用基站与水下无人船进行数据通信，所述用户控制终端将基站转发的水下无人船探测的生物信息或环境信息经过处理后进行显示，其中，所述用户控制终端将生物信息与数据库存储的信息进行比对，得出并显示对比结果，并根据对比结果利用所述用户控制终端向基站发送控制指令，所述基站将控制指令转发至水下无人船，所述水下无人船根据控制指令控制水下无人船执行相应动作。

优选地，所述用户控制终端包括，移动终端和/或遥控器。

优选地，所述移动终端包括CPU、显示模块、输入模块、存储模块和图像处理模块，其中：

CPU与显示模块、输入模块存储模块和图像处理模块连接，并对这些模块进行控制；

显示模块：用于显示收到的无人船的图像数据、声呐数据、GPS数据、航行数据和传感器信息；

输入模块：用于将外部指令输入给CPU，所述输入模块可以是操纵杆、键盘、触摸屏、语音输入和手势输入中的一种或几种的组合；

存储模块：用于存储收到的无人船的图像数据、声呐数据、GPS数据、航行数据和传感器信息或用户的输入信息或事先预存的无人船航行模式和自动航行信息；和/或存储用于与接收的图像数据/声呐数据的生物信息进行比对的数据库存储的信息，优选地，所述数据库存储的信息为鱼群数据库；

图像处理模块：用于将无人船传来的声呐数据进行处理得出相应的模拟数据，并根据模拟数据绘制出声呐模块探测的水下环境的二维图像或三维图像；

优选地，所述遥控器包括下列至少之一，航行摇杆、定深航行按键、一键下潜、一键上浮、一键返回、报警模块、拍照/摄像按键、寻鱼按键、集鱼按键。

本实用新型的第三方面提出了一种水下无人船控制系统，包括，密封零浮力的水下无人船、基站和用户控制终端，水下无人船通过基站与用户控制终端连接，水下无人船包括控制器、驱动模块、寻鱼器、相机和捕鱼/钓鱼装置，控制器分别与驱动模块、寻鱼器、相机相连，捕鱼/钓鱼装置设置在水下无人船顶部和/或侧部和/或下部，所述寻鱼器和相机均可拆卸地设置在水下无人船上，优选地，捕鱼/钓鱼装置包括，捕鱼装置、钓鱼装置；

所述钓鱼装置顶端设有能够悬挂鱼钩的挂钩机构，所述鱼钩设置在可拆卸相机的前方，所述挂钩机构上设有槽口，鱼钩上连有鱼线，通过槽口将部分鱼线固定，鱼咬住鱼钩时，鱼钩受到外力的作用能够脱离挂钩机构，进而利用鱼线将鱼收回。

采用上述技术方案后，本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果。

利用本实用新型的技术方案能够实现下潜钓鱼的功能，并利用声呐模块探测水下物体，同时又可以实现一定深度下潜，通过在无人船上设置图像采集模块，实现水下图像采集，并且能够实现和岸边的远距离通信，实时回传水下图像信息。本实用新型的无人船可行驶在水面上，声呐模块探测到水下鱼群信息时，可进行下潜观测，并通过一漂浮在水面上的与无人船通过电缆连接的内置通信天线的浮标，将图像采集模块实时传输水下图像给水上的外部终端，通过外部终端显示模块向用户展示无人船探测到的信息和拍摄的图像信息。可以确定是否有鱼群，以及是什么种类的鱼，以及其他详细的水下物体信息。

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的描述。

附图说明

附图作为本实用新型的一部分，用来提供对本实用新型的进一步的理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，但不构成对本实用新型的不当限定。显然，下面描述中的附图仅仅是一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，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附图。在附图中：

图1是本实用新型的实施例一的水下无人船控制系统示意图；

图2是本实用新型的实施例二的水下无人船控制系统结构示意图；

图3是本实用新型的实施例四的水下无人船控制系统结构示意图；

图4是本实用新型的实施例五的水下无人船控制系统结构示意图；

图5是本实用新型的实施例的用户控制终端结构框图；

图6是本实用新型的实施例的移动终端结构框图；

图7是本实用新型的实施例六的水下无人船控制系统结构示意图。

图中：1水下无人船；11驱动模块；12控制器；13通信模块；14捕鱼/钓鱼装置；15探鱼模块；16集鱼灯；17寻鱼器；18相机；

2水上控制端；21基站；22用户控制终端；221移动终端；2211显示模块；2212输入模块；2213存储模块；2214图像处理模块；2215CPU；222遥控器。

需要说明的是，这些附图和文字描述并不旨在以任何方式限制本实用新型的构思范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本实用新型的概念。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例一

如图1所示，本实用新型的实施例提出了一种水下无人船1控制系统，包括，密封零浮力的水下无人船1和水上控制端2，在水下无人船1内设有控制器12、驱动模块11、探鱼模块15和通信模块13，所述驱动模块11、探鱼模块15和通信模块13均与控制器12相连，所述探鱼模块15将探鱼结果发送至控制器12，控制器12利用通信模块上传至水上控制端2，所述控制器12将探鱼模块15的探鱼结果通过通信模块13上传至水上控制端2，并接收水上控制端2发来的控制命令，根据控制命令调节各模块之间的工作并利用驱动模块11驱动水下无人船1的航行方向。

将水下水下无人船1设计成平均密度与周围水域的密度相近似，水下无人船1内设有密封腔，该密封腔具有防水效果，能够保护密封腔内的各个用电模块不会浸水，进而保证水下无人船1的正常工作，并且通过该密封腔与水下无人船1外壳体及各个部件之间的配合，来使水下无人船1达到与周围水域密度相近似，进而在水域中实现零浮力的效果，通过零浮力的水下无人船1能够更好的调整航行方向和航行姿态，另外，在没有动力驱动的情况下水下无人船1能够静止悬停在水中。利用驱动模块11驱动水下无人船1进行航行，来实现水底潜行，并将控制器12获取的数据利用通信模块13传输给水上控制端2，另外水上控制端2可以将相应的控制命令发送至通信模块13，通信模块13将控制命令转发给控制器12。

探鱼模块15将探测到的鱼群信息、周围水域环境信息、图像信息、距离信息等传送给控制器12，控制器12将探鱼结果通过通信模块13上传至水上控制端2，进而展现给用户，用户可以根据展现的探鱼结果利用水上控制端2向水下无人船1发送控制命令，这样水下无人船1就会根据控制命令控制各个模块，利用各个模块的配合来实现用户的目的。

实施例二

如图2所示，在上述实施例的基础上，在所述水下无人船1上设有捕鱼/钓鱼装置14，其中，所述钓鱼装置顶端设有鱼钩，所述钓鱼装置顶端设有能够悬挂鱼钩的挂钩机构，所述挂钩机构上设有槽口，鱼钩上连有鱼线，通过槽口将部分鱼线固定，鱼咬住鱼钩时，鱼钩受到外力的作用能够脱离挂钩机构，进而利用鱼线将鱼收回。

其中，捕鱼装置可以是鱼枪，在锁定目标鱼之后可以利用鱼枪将鱼射杀，捕鱼装置也可以是渔网，锁定目标鱼之后，可以发射渔网对目标鱼进行捕捞。

钓鱼装置主要由悬挂臂、浮力块、挂钩机构组成，悬挂臂一端固定在水下无人船1上，悬挂臂上装有浮力块，浮力块是密度小于水的材料，选择合适材料、大小和数量的浮力块使得整个钓鱼装置处于零浮力状态，从而减小对水下无人船1的中心和浮心的影响，挂钩机构是开有槽口的弹性材料，不限于球形，槽口形状不限，部分鱼线被挂钩机构槽口夹住，该夹持力需要保证鱼线不至于在无人船运动过程中脱落，但遇到鱼咬钩挣脱时容易从球上脱落。

实施例三

在上述实施例的基础上，所述探鱼模块为声呐模块和/或图像采集模块，所述声呐模块用于探测水下环境、鱼群所在位置及深度，所述图像采集模块用于录制和拍摄水下图像，将所述鱼钩设置在图像采集模块前方；

优选地，所述图像采集模块周围设置照明灯，所述照明灯能够根据周围水域的光照强度进行调节，所述照明灯为光感照明灯，能够自动根据无人船周围的光照强度进行补光。

本实用新型的水下无人船同时具有声呐模块和图像采集模块，现有钓鱼用无人船一般不具有摄像头，即使有摄像头也只能采集水面附近的图像，对于水下一定深度的探测只能根据声呐信号探测到物体的大致位置和大致数量，使用者需要根据自己的经验判断被探测物的种类和具体位置及具体数量，而无法确切得知被探测物的种类、大小和地理位置。例如：当探测到鱼群时，使用者需要根据经验判断这是什么鱼、大致在什么位置，而不能确切地知道是什么鱼、鱼的大小以及鱼群所在的具体经度、纬度信息。本实用新型的无人船可以下潜并通过图像采集模块获取到准确的图像信息，可以准确看到探测的物体是什么，是否为鱼群，鱼为什么种类等。大大提高了垂钓成功率和用户体验。

实施例四

如图3所示，在上述实施例的基础上，所述水下无人船1上设有能够吸引鱼类的集鱼灯16，所述集鱼灯与所述控制器12相连。

由于鱼类具有趋光性，为了能够更好的吸引鱼类，在水下无人船1上设置集鱼灯16，该集鱼灯16可以设置在水下无人船1的底部靠近摄像头的位置，也可以设置在顶部、侧部、尾部等位置，另外该集鱼灯16可以根据不同种类的鱼的喜好颜色变换不同的色彩。

所述水下无人船1上设有与通信模块13相连的电力载波线缆，电力载波线缆与通信模块13的接头设置在水下无人船1顶部的重心轴线处，通信模块13通过电力载波线缆与水上控制端2进行有线数据传输。

由于无线信号在水下衰减比较快，本实用新型采用电力载波线缆进行传输，将传输数据加载到电力传输上，另外水下无人船1还可以通过该电力载波线缆进行供电，该电力载波线缆为具有零浮力的双绞线，这样能够减小该线缆由于重力或浮力的作用对水下无人船1造成拖拽的负担，另外，由于将线缆设置在水下无人船1尾部，由于拖拽力的作用会是线缆与无人船的连接处容易出现问题，因此该线缆设置在水下无人船1的顶部位于重心轴线处，并且该线缆能够自由旋转。

还包括一浮标，所述通信模块13的至少天线部分设置在一可漂浮的浮标内，通过浮标与水上控制端2进行无线数据传输，所述浮标与水下无人船1之间通过一可收放的电缆连接。

由于水下电磁波衰减严重，而且在水面和空气的交界面处电磁波又会衰减掉一大部分。而且钓鱼时无人船通常会航行至深水区域距离岸边的用户较远，此时无人船与用户之间的连线并不是垂直于水面，而是近乎水平的，信号有相当一段距离是在水中传播，所以此时即使下潜很小的深度都会导致信号中断。

因此设置本实用新型无人船还连接一还包括一浮标，所述浮标内设有所述通信模块13的至少天线部分、和/或GPS模块、和/或DDL图数一体传输模块，通过浮标与水上控制端进行无线数据传输，所述浮标与水下无人船之间通过一可收放的电缆连接；

浮标与无人船通过电缆连接。浮标漂浮在水面上，相当于中继站，起到了连接水上和水下通信的功能，浮标与水上控制端2之间为水上通信，浮标与无人船之间通过电缆进行有线通信，信号在空气和电缆中衰减很小，因此保证了通信的稳定，降低了能耗。

还包括电缆收放模块，所述电缆收放模块获取的无人船的深度信息以及控制器12发出的下潜或上浮指令，释放或收回对应长度的电缆，使得电缆长度与无人船所处深度相适应。

现有无人船很彻底实现水上行情和水下行情的切换，要么只能水上航行，要么只进行水下航行。具有一定缺陷，例如只进行水下行情的无人船，虽然可以获得水下图像，但是在从岸边浅水区到深水区的航行过程中，容易被水草缠绕，尤其在宽阔水域垂钓时，航行距离较远，用户无法目视到无人船的航行位置，给垂钓带来很大不便。

水上和水下航行的切换，除了通信问题的困扰，无人船的浮力改变也是一个技术难题，如使用潜艇远离设置浮力舱和排水舱，成本大大增加，结构复杂不适合民用领域。若将钓鱼船设置为零浮力(密度与水近似)，虽然可以确保正常下潜，但又难以实现水面行情，并且水面航行时需要竖直方向的推进器一直工作提供上浮力，无疑大大增加能耗。并且水下行情的阻力要远远大于水面航行，这会大大增加在寻找钓鱼点过程中的能量损耗。

这样设置的好处是可以利用浮标实现无人船水上和水下航行的切换，当需要进行水面航行时，通过将电缆收回，使得无人船和浮标接触贴合，无人船利用浮标的浮力可以一直在贴近水面的范围行驶，不需要竖直方向的电机驱动，也不需要在无人船内设置浮力仓等复杂结构来实现上浮。简化了结构，节省了能耗，增加了续航时间。

在实际使用中，无人船首先保持电缆回收的开始在水面行情由岸边像深水区域行驶，并在合适的水域利用声呐探测模块对水下环境进行探测，当探测到有疑似鱼群的物体出现时，可以通过水上控制端2发出下潜指令(水上控制端2还可设置有一键下潜功能键，在终端存储模块中预先存好下潜深度速度等数据)，发出下潜指令，此时电缆收放模块释放电缆的长度，无人船可设置为与水的密度相仿或略大，此时无人船实现下潜，下潜过程可以通过竖直方向的驱动电机来加速，同时电缆收放模块接收无人船深度传感器的深度数据，确定释放电缆的长度，以确保电缆长度与无人船所处深度相适应。

所述电缆收放模块包括一卷扬机控制器12和一卷扬机，所述卷扬机设置在水下无人船1上，所述可收放电缆盘绕设置在卷扬机上并通过卷扬机实现收放；或所述电缆收放模块由控制器12控制。

卷扬机可设置在无人船的外部，其与无人船内部的卷扬机控制器12通过密封防水的方式电连接。所述电缆收放模块也可以由中央控制器12直接控制，具体为中央控制器12可直接控制卷扬机的开启和关闭以及调整旋转方向。

另外，卷扬机还可设置在无人船内部，具体的是在无人船内部设置一卷扬机舱，电缆通过舱体顶部一动密封口伸出无人船外，并与浮标连接。

还可以在无人船船体外设置一凹槽结构，所述凹槽结构用于和浮标的下表面配合，这样可以在收回电缆后，使得浮标嵌入凹槽中，浮标与无人船成为一整体，有利于水面航行时的稳定性。

所述驱动模块11包括两个水平推进器和一个垂直推进器，所述两个水平推进器设置在水下无人船1尾部两侧，所述垂直推进器设置在水下无人船1重心之前。

所述两个水平推进器设置在无人船尾部左右两侧，所述垂直推进器设置在无人船重心前方，控制器12通过两个水平推进器和一个垂直推进器的电机进行转速和方向控制。无人船中的驱动模块11为无人船提供动力，无人船进行整体运动控制，如：驱动无人船在水中进行各方位的运动(例如：向上运动、向下运动、或前进、后退、向左转、向右转等)，并可通过电机驱动器与控制器12进行信息交换。此种控制指令也可以由水上控制端2发出，经通信模块13接收然后传送给控制器12，控制器12根据相应指令控制驱动模块11，驱动模块11还将其动力状态信息发送给控制器12并经通信模块13发送给水上控制端2，设置的水平推进器的电机须确保无人船具有一定的航速和抗风浪能力，设计无人船可抵抗1.5-2.0米/秒的海流，水平航速可达到3-4节，电机采用无刷直流电机驱动，内置电机FOC控制与速度、电流反馈闭环。

本实用新型实施例采用所述通信模块13为DDL图数传一体传输模块，所述DDL图数传一体传输模块将图传信号和双向数据传输信号整合为单一链路进行传输(信号包括无人船行驶数据，声呐数据，图像数据)，使用一根天线。避免了分别设置图传天线和数传天线两路信号传输时发生干扰的情况，同时降低能耗。水上控制端2的基站21对应的通信模块1313也设置成对应的DDL图数传一体传输模块，所述图数传模块将图像信号和数据信号整合为同一链路信号进行发送，并将接收到的同一链路信号解码为图像信号和数据信号，实现无人船和水上控制端2的双向数据传输，信号可采用WIFI，蓝牙,射频，长期演进(Long TermEvolution，LTE)模式,遥测调频射频(Telemetry FM Radio)方式、卫星方式等方式传输和光通信等通信模式。

优选地，还包括与控制器12相连的电压电流监测模块，所述电压电流监测单元监测到电压和/或电流出现异常时，向水上控制端2发送报警信息，并控制无人船返航或切断电源静止悬停。

当检测到电流或电压或实时功率超出正常范围时，例如，电流或电压或实时功率超出其对应的第一阈值范围时证明水下无人船1的故障还不是特别严重，此时就需要向水上控制端2发送报警信号，并控制水下无人船1进行返航，又如，电流或电压或实时功率超出其对应的第二阈值范围时证明此时的无人船故障比较严重为了保证无人船各个电路不被损坏，需要向水上控制端2发送报警信号(该报警信号包括位置信息和故障原因)，发送完成后切断所有电源，悬停在水中等待救援。

还包括与控制器12相连的姿态获取模块，根据姿态获取模块获取的姿态数据和/或航行命令，调整水下无人船1的航行姿态。

还包括与控制器12相连的定深航行模块，控制器12接收到定深航行命令后，通过定深航行模块检测水下无人船1的当前深度，并根据定深航行命令控制驱动模块11控制水下无人船1进行定深航行，其中，所述定深航行命令包括，保持当前深度航行或保持设定深度航行。

还包括智能跟随模块，所述智能跟随模块与所述控制器12相连，所述控制器12接收到通信模块13发送的对移动目标的跟随命令后，获取移动目标的位置信息，并利用智能跟随模块对移动目标进行跟随。

在上述技术方案中，当用户通过遥控器222或者手机或其他控制端向无人船发出对某移动目标(可以是鱼、人、水下潜艇或者其他能够移动的物体)的跟随命令后，首先获取移动目标的位置信息，对移动目标进行锁定，然后启动智能跟随模块6，控制水下无人船1对移动目标进行跟随，其中，移动目标还可以是鱼群。这样，当用户想要观察某个鱼或鱼群的生活状态时，或者想要跟踪一些其他水下移动目标时，就可以利用该智能跟随模块6对移动目标进行跟随了，进而方便了用户的使用。

所述控制器12获取移动目标与水下无人船1的当前距离，并利用智能跟随模块保持当前距离对移动目标进行跟踪；所述智能跟随模块与通信模块13相连，所述智能跟随模块接收到通信模块13发送的一键跟随命令后，对距离水下无人船1最近的移动生物进行跟随。

当用户为了娱乐，只是想要对周围某种移动物体进行跟随，用户自己又没有目标，就可以启动一键跟随命令，这样智能跟随模块6就会搜索距离水下无人船1最近的移动生物，并将该移动生物作为移动目标进行跟随。

优选地，还包括设置在浮标内的全球定位模块，全球定位模块与控制器12相连，能够实时获取水下无人船1的位置信息，将位置信息发送给水上控制端2。

该全球定位模块为GPS模块或北斗定位模块，优选为GPS模块，所述GPS模块用于接收GPS卫星信号确定无人船的位置，并将无人船的GPS位置信息发送给水上控制端2。所述发射给水上控制端2的过程可以通过DDL图传数传一体传输模块发送至水上控制端2，需要说明的是，为了保证探测到信号，GPS天线应该始终保持露在水面上，因此需要将GPS模块设置在浮标内。GPS天线可以是全向天线(Multi-angel antenna)、智能天线(Smart antenna)或平板天线。设置GPS模块的优点在于可以实时获得无人船的位置，并且可以进一步通过在GSP地图上存储坐标点来实现自动航行和定点钓鱼。

实施例五

如图4所示，本实用新型的实施例提出了一种水下无人船1控制系统，包括水下无人船1和水上控制端2，所述水上控制端2包括，基站21和用户控制终端22，用户控制终端22与基站21无线连接，利用基站21与水下无人船进行数据通信，所述用户控制终端22将基站21转发的水下无人船1探测的生物信息或环境信息经过处理后进行显示，其中，所述用户控制终端22将生物信息与数据库存储的信息进行比对，得出并显示对比结果，并根据对比结果利用所述用户控制终端22向基站21发送控制指令，所述基站21将控制指令转发至水下无人船1，所述水下无人船1根据控制指令控制水下无人船1执行相应动作。

这样，水下无人船1就能够将在水下探测的生物信息或环境信息图像数据、生物信息、周围水域环境信息以及水下无人船1当前的航行速度、航行姿态、位置数据等通过有线发送至基站21，基站21接收到相应数据后，将该数据转发至用户控制终端22，这样用户就能够直接通过用户终端直观看见水下无人船1各个方面的工作状态，这样用户就可以根据这些数据控制水下无人船1，触发用户终端的控制按钮进而向水下无人船1发送控制指令，这样水下无人船1就会根据控制指令来完成相应的动作，例如完成捕鱼或者钓鱼的动作，以及对目标鱼的跟踪或图像采集。

用户控制终端将接收的水下无人船发来的生物信息与数据库存储的信息进行比对，数据存储库中存储有每种生物的图像、大小、喜好、对声音/光的敏感度以及每种鱼类对鱼饵的喜好等，这样对比后就能够确定出水下无人船探测的生物信息对应的生物的种类，以及该生物的各种喜好，这样能够节省用户查找和搜索的时间，方便用户的使用。

如图5所示，所述用户控制终端22包括，移动终端221和/或遥控器222。如图6所示，移动终端221包括CPU2215、显示模块2211、输入模块2212、存储模块2213和图像处理模块2214，其中：

CPU2215与显示模块2211、输入模块2212和存储模块2213连接，并对这些模块进行控制，通过发射接收模块向无人船发送控制指令；显示模块2211：用于显示收到的无人船的图像数据、声呐数据、GPS数据、航行数据和传感器信息；输入模块2212：用于将外部指令输入给CPU2215，所述输入模块2212可以是操纵杆、键盘、触摸屏、语音输入和手势输入中的一种或几种的组合；存储模块2213：用于存储收到的无人船的图像数据、声呐数据、GPS数据、航行数据和传感器信息或用户的输入信息或事先预存的无人船航行模式和自动航行信息；和/或存储用于与接收的图像数据/声呐数据的生物信息进行比对的数据库存储的信息，优选地，所述数据库存储的信息为鱼群数据库；图像处理模块2214：用于将无人船传来的声呐数据进行处理得出相应的模拟数据，并根据模拟数据绘制出声呐模块探测的水下环境的二维图像或三维图像。

移动终端221上设有模拟操纵杆，可以通过该模拟操纵杆来控制水下无人船1的航行，另外利用移动终端221的显示屏来显示水下无人船1的摄像头拍摄的图像，另外声呐模块获取的声呐数据传送到移动终端221上，利用移动终端221中的图像处理模块2214对声呐数据进行处理，将声呐数据转换成能够直观显示给用户观察的图形(二维图像或三维图像)，并将图形显示在移动终端221的显示屏上，另外移动终端221还可以通过手势操作或语音操作来控制水下无人船1，这样能够更加方便用户使用。并且用户可以利用移动终端221和遥控器222共同控制水下无人船1，利用遥控器222控制水下无人船1，利用移动终端221进行图像显示等。

优选地，所述遥控器222包括下列至少之一，航行摇杆、定深航行按键、一键下潜、一键上浮、一键返回、报警模块、拍照/摄像按键、寻鱼按键、集鱼按键。

在遥控器222上设有多种按键，能够方便用户的操作，航行摇杆控制无人船的航行姿态；定深航行键可以将水下无人船1进行定深航行，该定深航行可以是按照当前深度定深航行，也可以是用户自己设置深度，按照设置的深度进行定深航行，为了方便用户的操作，还设有一键下潜、一键上浮和一键返回，另外当水下无人船1出现故障时，水下无人船1会给遥控器222发送报警信号，遥控器222的报警模块就会报警，报警方式为声音报警、闪光报警震动报警等，另外该遥控器222上还设有拍照/摄像按键、寻鱼按键、集鱼按键，可以控制水下无人船1进行拍照、摄像、寻鱼器开闭、集鱼灯的开闭。

实施例六

如图7所示，本实用新型的实施例提出了一种水下无人船1控制系统，包括，密封零浮力的水下无人船1、基站21和用户控制终端22，水下无人船1通过基站21与用户控制终端22连接，水下无人船1包括控制器12、驱动模块11、寻鱼器17、相机18和捕鱼/钓鱼装置14，控制器12分别与驱动模块11、寻鱼器17、相机18相连，捕鱼/钓鱼装置14设置在水下无人船1顶部和/或侧部和/或下部，所述寻鱼器17和相机18均可拆卸地设置在水下无人船1上；

优选地，捕鱼/钓鱼装置14包括，捕鱼装置、钓鱼装置；

所述钓鱼装置顶端设有能够悬挂鱼钩的挂钩机构，所述鱼钩设置在可拆卸相机18的前方，所述挂钩机构上设有槽口，鱼钩上连有鱼线，通过槽口将部分鱼线固定，鱼咬住鱼钩时，鱼钩受到外力的作用能够脱离挂钩机构，进而利用鱼线将鱼收回。

水下无人船1通过电力载波线缆与基站21相连，将水下采集的信号通过电力载波线发送至基站21，基站21上设有无线传输装置将接收的信号无线发送给用户控制终端22。以供用户根据接收到的信号控制水下无人船1。

寻鱼器17可拆卸的设置在水下无人船1的底部，并与控制器12进行通讯连接，寻鱼器17为声呐模块通过声呐进行寻鱼和探鱼，找到鱼群最多或者用户需要的目标鱼类后，利用驱动模块11驱动水下无人船1向鱼群最多或目标鱼类所处的水域行进，然后到达相应水域后打开相机18然后让驱动装置停止工作，进而使水下无人船1能够静止悬停，开始钓鱼，这样能够利用相机18观察到整个钓鱼的过程，增强用户体验感。并且相机18周围还设有照明灯，由于水下光照条件比较弱，为了保证相机18能够在水下进行正常的工作，并且该照明灯的光照强度可以调节，可以是用户手动调节，也可以将照明灯设置成光感照明灯根据周围水域的光照强度进行自动调节光照。

其中，挂钩机构是开有槽口的弹性材料，不限于球形，槽口形状不限，部分鱼线被挂钩机构槽口夹住，该夹持力需要保证鱼线不至于在无人船运动过程中脱落，但遇到鱼咬钩挣脱时容易从球上脱落。

以上所述仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专利的技术人员在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述提示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型方案的范围内。

Claims (12)

1.一种水下无人船控制系统，其特征在于，包括，密封零浮力的水下无人船和水上控制端，在水下无人船内设有控制器、驱动模块、探鱼模块和通信模块，所述驱动模块、探鱼模块和通信模块均与控制器相连，所述探鱼模块将探鱼结果发送至控制器，控制器利用通信模块上传至水上控制端，所述控制器将探鱼模块的探鱼结果通过通信模块上传至水上控制端，并接收水上控制端发来的控制命令，根据控制命令调节各模块之间的工作并利用驱动模块驱动水下无人船的航行方向。

2.根据权利要求1所述的水下无人船控制系统，其特征在于，在所述水下无人船上设有捕鱼/钓鱼装置。

3.根据权利要求2所述的水下无人船控制系统，其特征在于，所述探鱼模块为声呐模块和/或图像采集模块，所述声呐模块用于探测水下环境、鱼群所在位置及深度，所述图像采集模块用于录制和拍摄水下图像，将所述钓鱼装置上的鱼钩设置在图像采集模块前方所述图像采集模块周围设置照明灯，所述照明灯能够根据周围水域的光照强度进行调节。

4.根据权利要求1或2所述的水下无人船控制系统，其特征在于，所述水下无人船上设有能够吸引鱼类的集鱼灯，所述集鱼灯与所述控制器相连。

5.根据权利要求1或2所述的水下无人船控制系统，其特征在于，还包括一浮标，所述浮标内设有所述通信模块的至少天线部分、和/或GPS模块、和/或DDL图数一体传输模块，通过浮标与水上控制端进行无线数据传输，所述浮标与水下无人船之间通过一可收放的电缆连接。

6.根据权利要求1或2所述的水下无人船控制系统，其特征在于，还包括与控制器相连的电压电流监测模块，所述电压电流监测单元监测到电压和/或电流出现异常时，向水上控制端发送报警信息，并控制无人船返航或切断电源静止悬停。

7.根据权利要求1或2所述的水下无人船控制系统，其特征在于，还包括与控制器相连的定深航行模块，控制器接收到定深航行命令后，通过定深航行模块检测水下无人船的当前深度，并根据定深航行命令控制驱动模块控制水下无人船进行定深航行，其中，所述定深航行命令包括，保持当前深度航行或保持设定深度航行。

8.一种水下无人船控制系统，包括水下无人船和水上控制端，其特征在于，所述水上控制端包括，基站和用户控制终端，用户控制终端与基站无线连接，利用基站与水下无人船进行数据通信，所述用户控制终端将基站转发的水下无人船探测的生物信息或环境信息经过处理后进行显示，其中，所述用户控制终端将生物信息与数据库存储的信息进行比对，得出并显示对比结果，并根据对比结果利用所述用户控制终端向基站发送控制指令，所述基站将控制指令转发至水下无人船，所述水下无人船根据控制指令控制水下无人船执行相应动作。

9.根据权利要求8所述的水下无人船控制系统，其特征在于，所述用户控制终端包括，移动终端和/或遥控器，所述移动终端包括CPU、显示模块、输入模块、存储模块和图像处理模块，其中：

CPU与显示模块、输入模块存储模块和图像处理模块连接，并对这些模块进行控制；

显示模块：用于显示收到的无人船的图像数据、声呐数据、GPS数据、航行数据和传感器信息；

输入模块：用于将外部指令输入给CPU，所述输入模块可以是操纵杆、键盘、触摸屏、语音输入和手势输入中的一种或几种的组合；

存储模块：用于存储收到的无人船的图像数据、声呐数据、GPS数据、航行数据和传感器信息或用户的输入信息或事先预存的无人船航行模式和自动航行信息；和/或存储用于与接收的图像数据/声呐数据的生物信息进行比对的数据库存储的信息；

图像处理模块：用于将无人船传来的声呐数据进行处理得出相应的模拟数据，并根据模拟数据绘制出声呐模块探测的水下环境的二维图像或三维图像。

10.根据权利要求9所述的水下无人船控制系统，其特征在于，所述数据库存储的信息为鱼群数据库。

11.根据权利要求9或10所述的水下无人船控制系统，其特征在于，所述遥控器包括下列至少之一，航行摇杆、定深航行按键、一键下潜、一键上浮、一键返回、报警模块、拍照/摄像按键、寻鱼按键、集鱼按键。

12.一种水下无人船控制系统，其特征在于，包括，密封零浮力的水下无人船、基站和用户控制终端，水下无人船通过基站与用户控制终端连接，水下无人船包括控制器、驱动模块、寻鱼器、相机和捕鱼/钓鱼装置，控制器分别与驱动模块、寻鱼器、相机相连，捕鱼/钓鱼装置设置在水下无人船顶部和/或侧部和/或下部，所述寻鱼器和相机均可拆卸地设置在水下无人船上，捕鱼/钓鱼装置包括，捕鱼装置、钓鱼装置。