CN207281283U - 一种无人船探测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种无人船探测系统，包括无人船，所述无人船可拆卸地安装有声呐装置，所述声呐装置上设有无线通讯模块，所述无线通讯模块与无人船的通信模块进行无线通信。本实用新型声呐装置与无人船通过无线通信模块进行无线通信，克服了两者通过有线连接带来的障碍，也提高两者之间连接的紧密度，密封性更好；同时，声呐装置与无人船为可拆卸地安装，在声呐装置出现故障时，方便快速地将声呐装置拆卸下来进行检修，提高了便利性和可靠性。

Description

一种无人船探测系统

技术领域

本实用新型属于无人船技术领域，具体地说，涉及一种无人船探测系统。

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。

现有技术中，无人船上的声呐装置通常用于帮助垂钓者探测水下鱼情及水下环境，帮助垂钓者决策垂钓的方向位置，但是现有的声呐装置一般都是通过有线的方式与无人船进行连接，这对于需要长期在水下作业的无人船来说，无疑会带来诸多的不便甚至障碍，可靠性不高。

有鉴于此特提出本实用新型。

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，提供一种可靠性更高的无人船探测系统，解决了声呐装置与无人船通过有线连接带来操作不便的障碍问题。

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：

一种无人船探测系统，包括无人船，所述无人船可拆卸地安装有声呐装置，所述声呐装置上设有无线通讯模块，所述无线通讯模块与无人船的通信模块进行无线通讯。

进一步地，所述无人船包括通信模块，所述无人船为可水下或水上运动的密封零浮力无人船。

进一步地，所述通信模块包括网络接入模块和电力载波模块，所述无线通讯模块为WIFI模块，所述网络接入模块的输入端与WIFI模块无线通讯，输出端与电力载波模块连接。

进一步地，还包括用户终端和基站，所述用户终端与无人船通过基站通信连接。

进一步地，所述用户终端与基站无线连接，所述基站与无人船通过零浮力双绞线连接。

进一步地，所述基站包括用于通信连接无人船和用户终端的无线电力猫，以及用于给基站供电的电源管理基板。

进一步地，所述无线电力猫包括电力载波单元和无线AP单元，所述电力载波单元与电力载波模块通过零浮力双绞线连接，所述无线AP单元与用户终端无线连接。

进一步地，所述无人船还包括主控制器和根据声呐装置勘探的水下物体进行拍摄的图像采集模块，所述主控制和图像采集模块均与网络接入模块连接。

进一步地，所述声呐装置设于无人船的底部，声呐装置上还设有用于引诱水下生物的引诱灯。

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。

本实用新型的声呐装置不仅可以单独进行勘探，也可以安装至无人船配合无人船进行水下勘探；声呐装置安装至无人船上时，可以与无人船进行无线通信，克服了两者通过有线连接带来的障碍，也提高两者之间连接的紧密度，密封性更好；同时，声呐装置与无人船为可拆卸地安装，在声呐装置出现故障时，方便快速地将声呐装置拆卸下来进行检修，提高了便利性和可靠性。

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是本实用新型实施例中一种无人船探测系统的结构示意图；

图2是本实用新型实施例中另一种无人船探测系统的结构示意图；

图3是本实用新型实施例中用户终端的结构示意图。

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。

随着无人机技术的兴起，各种无人设备(无人机、无人船、无人汽车)得到广泛应用，无人船在钓鱼领域开始得到越来越多的应用，但现有无人船在钓鱼领域具有很多缺陷。因此本实用新型提供的一种无人船，可利用声呐装置探测水下物体，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，并且能够实现从水下至岸边的远距离通信，实时回传水下图像信息。提高了钓鱼的成功率，提升了垂钓活动的娱乐性和可操作性，为用户带来了不一样的远程控制体验。

本实施例提供的无人船探测系统，不仅可以用于探测水下物体，例如：鱼、虾、海藻、水草，甚至掉入水中的物品等水下信息，还可以用于水下地形地貌等，增加了无人船的功能，提高了无人船的实用性。

如图1至图3所示，本实用新型提供一种无人船探测系统，包括无人船，该无人船可在水下运动进行探测，也可以在水上运动进行探测；所述无人船可拆卸地安装有声呐装置，所述声呐装置上设有无线通讯模块，所述无线通讯模块与无人船的通信模块无线连接，声呐装置随无人船潜入水下勘探，或单独在水上勘探。声呐装置不仅可以单独进行勘探，也可以安装至无人船配合无人船进行水下勘探；声呐装置安装至无人船上时，可以与无人船进行无线通信，克服了两者通过有线连接带来的障碍，也提高两者之间连接的紧密度，密封性更好；同时，声呐装置与无人船为可拆卸地安装，在声呐装置出现故障时，方便快速地将声呐装置拆卸下来进行检修，提高了便利性和可靠性。

在上述技术方案中，无人船为密封的且为零浮力无人船，无人船的平均密度与周围水域的密度相同或至少相近。无人船内设有密封腔，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，进而保证无人船的正常工作，并且通过该密封腔与无人船外壳体及各个部件之间的配合，来使无人船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，通过零浮力的无人船能够更好的调整航行方向和航行姿态。

实施例一

如图1所示，本实施例所述的一种无人船探测系统，包括无人船，该无人船的底部可拆卸地安装有声呐装置，声呐装置上设有无线通讯模块，声呐装置通过无线通讯模块与无人船无线连接，该声呐装置用于探测水下物体或水下地形地貌等。

本实施例中，声呐装置可拆卸地安装在无人船的底部，可以理解为，两者通过卡扣连接，具体为，在声呐装置上设置至少三个卡扣，在无人船的对应位置处设有与所述卡扣数量相同并配合连接卡扣的卡槽，通过卡扣与卡槽的配合连接实现声呐装置与无人船的安装固定。或者，两者通过螺纹连接，具体为，在声呐装置和无人船上设置对应的螺纹，通过螺纹配合实现两者的密封连接；进一步地，为了使声呐装置和无人船的密封效果更好，可以在两者连接处设置一紧固密封圈，通过螺纹的拧紧配合将密封圈压紧，从而能够将连接位置处的空气排除，达到高效的密封性。

本实施例中，声呐装置可随着无人船潜入水下一定深度进行水下勘测，无人船包括通信模块，声呐装置的无线通讯模块与通信模块无线连接。声呐装置与无人船进行无线通信，克服了两者通过有线连接带来的障碍，也提高两者之间连接的紧密度，密封性更好

在上述技术方案中，声呐装置的无线通讯模块为WIFI模块，通信模块包括网络接入模块和电力载波模块，网络接入模块的输入端与WIFI模块无线连接，输出端与电力载波模块连接。声呐装置将探测到的水下信息通过无线WIFI信号发送给网络接入模块，从而实现声呐装置与无人船的数据传输，而又可以通过电力载波模块将接收到的水下信息传输出去，从而完成对声呐装置的水下信息的接收和传递过程。

实施例二

如图2所示，本实施例为上述实施例进一步地限定，无人船探测系统还包括用户终端和基站，所述无人船通过一通信线缆与基站连接，基站与用户终端无线连接，实现无人船与用户终端的远距离数据交互。所述无人船将获取到的各类水下信息发送至用户终端并显示；用户终端根据接收到的水下信息对无人船进行远程控制。其中，通信线缆为一零浮力双绞线，使得双绞线与水的浮力一致，保证双绞线悬浮在水下，从而提高设备的可靠性。

本实施例的无人船通过零浮力双绞线与基站通信，既解决了电磁波在水中衰减严重的问题，又能保证通信线缆与水的浮力保持一致，从而能够悬停在水中，使得通信线缆不会受到强大的水流冲力而松脱导致的通信中断，确保了水下正常通信，也提高了设备的可靠性。

在上述技术方案中，基站包括无线电力猫和电源管理基板，其中，无线电力猫用于连接用户终端和无人船；电源管理基板，为基站提供电源。

进一步地，所述无线电力猫包括电力载波单元和无线AP(Access Point，无线接入点)单元，所述电力载波单元与电力载波模块连接，所述无线AP单元与用户终端无线连接。其中，用户终端为手机或平板或电脑或VR眼镜，所述手机或平板或电脑内置有无人船应用软件。

具体的，声呐装置将在水下探测到的水下信息(例如，鱼的种类、鱼的大小以及鱼的地理位置等)通过WIFI模块发送给无人船的网络接入模块，网络接入模块传输给电力载波模块，由电力载波模块通过零浮力双绞线传输至基站的电力载波模块，最后由无线AP单元通过WIFI信号发送给以及建立连接的用户终端。

进一步地，如图3所示，所述用户终端包括中央处理器、输入模块、显示模块、无线通讯模块和存储模块，所述输入模块、显示模块、无线通讯模块和存储模块均与中央处理器连接。

中央处理器：通过无线通讯模块向无人船发送控制指令。

输入模块：用于将外部指令输入给中央处理器。优选的，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。

显示装置：用于显示收到的无人船的图像数据、声呐数据、GPS数据、航行数据和传感器等信息。

无线通讯模块：用于向无人船发射无线信号和接收来自无人船的无线信号，可采用WIFI，蓝牙,射频和光通信等通信模式。

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、航行数据和传感器等信息或用户的输入信息或事先预存的无人船1航行模式和自动航行信息。

无人船下潜至指定位置后，一方面，利用声呐装置对附近水域进行探测，声呐装置扫描出附近水域的鱼群分布、鱼群中鱼的大小、鱼群所处的深度和具体位置以及水底地形地貌信息；同时，用户终端的显示模块实时显示声呐扫描出的鱼群分布、鱼的大小和水底地形地貌等信息，让用户直观的观察到水下图像，提升用户体验。另一面，也可以启动图像采集模块(照相机或摄像机)，利用相机或摄像机对周围水域进行拍摄，并将拍摄的图像或视频发送给岸上的用户终端进行显示。在拍摄过程中，对于光线比较弱的水域，可以通过启动照明灯来调节周围环境的光线，以确保相机拍摄出高品质的图像。

具体的，声呐装置将在水下探测到的水下信息(例如，鱼的种类、鱼的大小以及鱼的地理位置等)通过WIFI模块发送给无人船的网络接入模块，网络接入模块传输给电力载波模块，由电力载波模块通过零浮力双绞线传输至基站的电力载波模块，最后由无线AP单元通过WIFI信号发送给以及建立连接的用户终端。

本实施例中所述用户终端的中央处理器根据无线通讯模块接收的水下信息进行分析处理后发送至显示模块，并由显示模块将水下信息中的图像信息、水下环境信息、无人船的GPS定位信息和无人船的状态信息在显示模块中呈现出来，并且所述的显示模块还可以显示命令指令，用户通过输入模块输入命令指令，由无线通讯模块发送至无人船。同时，所述用户终端能够将所接收的水下信息生成三维立体图像并在显示模块中显示。用户还能够在显示界面上调整三维立体图像的观测角度，便于用户垂钓过程中全方位的观测水下情况，更有利用户控制无人船。

本实施例中，无人船还包括主控制器和图像采集模块，所述主控制和图像采集模块均与网络接入模块连接。其中，图像采集模块为网络摄像头，用于对声呐装置探测的水下物体进行拍摄，并将拍摄下的图像实时的传输至用户终端上进行显示，以提供给用户直观地水下图像观看，提高用户不一样的体验。

本实用新型无人船同时具有声呐装置和图像采集模块，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。本发明的无人船可以下潜并具有图像采集模块，因而可以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。

本实施例中，声呐装置可以单独漂浮在水面上使用，当声呐装置在水面上进行勘探时，只需要将用户终端接入声呐装置的WIFI模块，就可以实现两者的通信。

实施例三

本实施例为上述实施例一和实施例二的进一步限定，声呐装置包括壳体,优选的，所述壳体为弧形母线绕轴线旋转形成的球状或类球状结构，所述壳体内设置有WIFI模块、对水下物体进行探测的声呐和对水下物体进行引诱的引诱灯；声呐装置还包括电源，该电源给声呐提供电源。本实施例将声呐和引诱灯合二为一增加了声呐装置的功能，提高了声呐装置的实用性。

进一步地，声呐装置的壳体包括上壳体和下壳体，所述上壳体和下壳体之间密封连接，所述上壳体具有容纳腔室，所述下壳体也具有容纳腔室，所述的WIFI模块、声呐、引诱灯和电源均设置在下壳体的容置腔室内。本实施例中将所述的声呐装置和引诱灯均设置在下壳体的容置腔室内，使得探鱼器的重心下沉从而利于探鱼器在水中自稳。

进一步地，所述声呐装置至少包括一个探头，每个探头用于对特定方向的鱼群进行探测。优选的，多个探头均匀分布在声呐装置的壳体上。每个探头都可以发射不同工作频率的光波，以对不同距离的鱼群进行探测。例如，发射用于探测近距离的第一工作频率和发射用于探测远距离的第二工作频率的光波。优选的，所述第一工作频率为100kHz～400kHz,所述第二工作频率为40kHz～100kHz。更优选的，所述第一工作频率为120kHz,所述第二工作频率为80kHz。通过设置可发射两种频率的声呐装置，在实际的作业中，可先通过第二工作频率探测水下鱼群和水下地貌，在当声呐装置靠近鱼群目标时，则开启探测近距离的第一工作频率以精确的探测鱼情信息，通过此设计，本实施例能够更加全面更加精确的获取水下鱼群信息。

所述的引诱灯包括灯板和设置在灯板上的多个LED发光灯，其中，所述LED发光灯可发出可见光和不可见光，所述可见光至少包括红光、绿光以及蓝色光，其中，所述的LED发光灯可闪烁发光，从而利于引起鱼群注意，而所述的不可见光至少包括红外光，设置不可见光是因为考虑到鱼对光的感知与人眼不同，鱼可感知红外光。

具体地，所述灯板环绕声呐装置设置，所述LED发光灯设置在灯板底面，所述下壳体底部对应LED发光灯设有透光部，优选的，所述透光部为透明的灯罩，所述LED发光灯透过所述灯罩发光诱鱼。

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 (9)

1.一种无人船探测系统，其特征在于，包括无人船，所述无人船可拆卸地安装有声呐装置，所述声呐装置上设有无线通讯模块，所述无线通讯模块与无人船的通信模块进行无线通讯。

2.根据权利要求1所述的一种无人船探测系统，其特征在于，所述无人船为可水下或水上运动的密封零浮力无人船。

3.根据权利要求2所述的一种无人船探测系统，其特征在于，所述通信模块包括网络接入模块和电力载波模块，所述无线通讯模块为WIFI模块，所述网络接入模块的输入端与WIFI模块无线通信，输出端与电力载波模块连接。

4.根据权利要求1-3任一所述的一种无人船探测系统，其特征在于，还包括用户终端和基站，所述用户终端与无人船通过基站通信连接。

5.根据权利要求4所述的一种无人船探测系统，其特征在于，所述用户终端与基站无线连接，所述基站与无人船通过零浮力双绞线连接。

6.根据权利要求4所述的一种无人船探测系统，其特征在于，所述基站包括用于通信连接无人船和用户终端的无线电力猫，以及用于给基站供电的电源管理基板。

7.根据权利要求6所述的一种无人船探测系统，其特征在于，所述无线电力猫包括电力载波单元和无线AP单元，所述电力载波单元与电力载波模块通过零浮力双绞线连接，所述无线AP单元与用户终端无线连接。

8.根据权利要求1所述的一种无人船探测系统，其特征在于，所述无人船还包括主控制器和根据声呐装置勘探的水下物体进行拍摄的图像采集模块，所述主控制和图像采集模块均与网络接入模块连接。

9.根据权利要求1所述的一种无人船探测系统，其特征在于，所述声呐装置设于无人船的底部，声呐装置上还设有用于引诱水下生物的引诱灯。