CN214470771U - 一种可远程实时调节测深仪测量参数的水下地形测量系统 - Google Patents

Abstract

一种可远程实时调节测深仪测量参数的水下地形测量系统，包括无人船系统、测深仪系统、无人船岸基控制系统、工控机。无人船系统包括无人船船体、设于无人船船体的无人船船基控制主机、与无人船船基控制主机连接的船基电台天线和动力推进装置；测深仪系统包括数据处理主机、与数据处理主机连接的导航定位设备、声波换能器；无人船岸基控制系统包括无人船岸基控制台和笔记本电脑，笔记本电脑通过无人船岸基控制台与船基电台天线进行无线通信连接，工控机与测深仪数据处理主机和无人船船基控制主机连接。本实用新型可使岸上作业人员利用笔记本电脑远程控制工控机，实时调节声波换能器的参数，确保水底回波信号稳定性，提高水深数据的可靠性。

Description

一种可远程实时调节测深仪测量参数的水下地形测量系统

技术领域

本实用新型涉及水下地形测绘领域，具体是一种可远程实时调节测深仪测量参数的水下地形测量系统。

背景技术

目前，水下地形测绘成为测绘领域里的热门之一。水下地形测量包括两个关键性技术，即水上定位技术和定位点水深测量技术。水上定位一般采用导航卫星定位法，定位点水深测量则采用声波测深仪测深法。

常规的水下地形测量是将GNSS设备和声波测深仪固定安装到测量船上，由测量船航行到指定测区水域，GNSS设备获取位置信息，声波测深仪获取水深信息，经数据处理主机处理得到水底点三维坐标。但是真实的水域环境复杂且危险，尤其在浅滩及礁石区，不仅测深仪设备损坏的风险高，而且还很难保障船上作业人员的人身安全。

近些年，无人船控制技术得到了长足发展，于是有研究人员尝试将测深仪系统集成到无人船系统上开展水下地形数据采集工作，并且也取得了较好的作业效果。无人船体积小、重量轻、吃水浅、机动灵活，可替代人进入危险水域工作，在提高工作效率的同时，也降低了测绘人员的涉水风险。但是，搭载在无人船上的测深仪由于缺少人为控制，无法根据测区水域水深、水体环境和水底地质环境的变化实时地调整测深仪的发射功率及信号增益等测量参数，导致水底回波信号的稳定性差，水深测量值可靠性低。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，提供一种可远程实时调节测深仪测量参数的水下地形测量系统，以克服现有技术所存在的上述缺点与不足。

本实用新型的技术方案如下：

一种可远程实时调节测深仪测量参数的水下地形测量系统，包括无人船系统、测深仪系统、无人船岸基控制系统、工控机，所述无人船系统包括无人船船体、设于无人船船体的无人船船基控制主机、与无人船船基控制主机连接的船基电台天线和动力推进装置；所述测深仪系统包括数据处理主机、与数据处理主机连接的导航定位设备、声波换能器；所述无人船岸基控制系统包括无人船岸基控制台和笔记本电脑，所述笔记本电脑通过第一数据线缆与无人船岸基控制台连接，无人船岸基控制台通过无人船岸基电台天线与无人船系统上的船基电台天线进行无线通信连接；所述工控机安装在无人船船体船舱内，所述工控机与测深仪数据处理主机和无人船船基控制主机连接。

进一步的，无人船船基控制主机固定安装于无人船船体的船舱内，无人船船基控制主机通过第二数据线缆与船基电台天线和动力推进装置连接，船基电台天线安装在无人船船体船尾顶部，动力推进装置安装在无人船船体船尾底部。

进一步的，导航定位设备安装于无人船船体上方，声波换能器通过连接杆固定在无人船船体底部，数据处理主机固定安装在无人船船体船舱内。

本实用新型具有以下有益的技术效果：

1、本实用新型将测深仪系统搭载在无人船上，岸上作业人员可通过无人船岸基控制台遥控无人船进入困难及危险水域开展水下地形数据采集活动，同时测深仪系统获取的水下地形点位置及水深信息能够通过无人船船基控制系统返回至岸基控制系统，全程不仅避免了测绘人员身处危险境地，而且实现了水下地形数据的快速实时获取，在总体上提高了水下测绘作业效率；

2、本实用新型在无人船上安装工控机，与测深仪系统和无人船船基控制主机连接，通过电台通讯，岸上作业人利用笔记本电脑远程工控机，能够根据测区水域水深、水体环境、水底地质环境的变化实时调节测深仪发射功率及信号增益等参数，确保水底回波信号稳定性，提高水深数据的可靠性。

附图说明

图1是本实用新型一种可远程实时调节测深仪测量参数的水下地形测量系统的结构示意图；

图2是本实用新型中无人船系统的结构示意图。

其中：1—导航定位设备；2—声波换能器；3—船基电台；4—测深仪数据处理主机；5—无人船船基控制主机；6—工控机；7—无人船船体；8—数据线缆；9—连接杆；10—动力推进装置；11—无人船岸基电台天线；12—笔记本电脑；13—无人船岸基控制台。

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，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1及图2所示，本实用新型实施例提供一种可远程实时调节测深仪测量参数的水下地形测量系统，包括无人船系统、测深仪系统、无人船岸基控制系统、工控机6。

所述无人船系统包括无人船船体7、设于无人船船体7的无人船船基控制主机5、与无人船船基控制主机5连接的船基电台天线3和动力推进装置10，无人船船基控制主机5固定安装于无人船船体7的船舱内，通过数据线缆8与船基电台天线3和动力推进装置10连接，船基电台天线3安装在无人船船体7船尾顶部，动力推进装置10安装在无人船船体7船尾底部。

所述测深仪系统包括数据处理主机4、与数据处理主机4连接的导航定位设备1、声波换能器2，导航定位设备1安装于无人船船体7上方，声波换能器2通过连接杆9固定在无人船船体7底部，数据处理主机5固定安装在无人船船体7船舱内。

所述无人船岸基控制系统包括无人船岸基控制台13和笔记本电脑12，笔记本电脑12上预装远程控制软件，通过数据线缆8与无人船岸基控制台13连接，无人船岸基控制台13通过无人船岸基电台天线11与无人船系统上的船基电台天线3进行无线通信连接。

所述工控机6为工业级的简易电脑，安装在无人船船体7船舱内，与测深仪数据处理主机4和无人船船基控制主机5连接，工控机6上预先安装测深仪测量控制软件和远程控制软件。

本实用新型工作原理：

无人船岸基控制系统的无人船岸基控制台13与无人船系统的船基电台天线3通过通信连接，岸上作业人员能够通过无人船岸基控制系统中的无人船岸基控制台13操纵搭载测深仪系统的无人船进入困难及危险水域采集水深数据并且接收数据回传。

笔记本电脑12与无人船岸基控制台13通过数据线缆8连接，进而通过无人船岸基电台天线11和船基电台天线3与无人船船基控制主机5建立通信连接，预装了测深仪测量控制软件的工控机6通过数据线缆8与测深仪数据处理主机4和无人船船基控制主机5连接。岸上作业人员首先使用笔记本电脑12通过无线电与无人船船基控制主机5建立连接从而控制工控机6，操作测深仪控制软件进而控制测深仪数据处理主机4，声波换能器2的实时工作状态可在笔记本电脑12上显示，如此，岸上作业人员便能够根据测区水域水深、水体环境、水底地质环境的变化实时调节测深仪(声波换能器2)发射功率及信号增益等参数，确保水底回波信号稳定性，提高水深数据的可靠性。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何属于本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (3)

1.一种可远程实时调节测深仪测量参数的水下地形测量系统，其特征在于：包括无人船系统、测深仪系统、无人船岸基控制系统、工控机，所述无人船系统包括无人船船体、设于无人船船体的无人船船基控制主机、与无人船船基控制主机连接的船基电台天线和动力推进装置；所述测深仪系统包括数据处理主机、与数据处理主机连接的导航定位设备、声波换能器；所述无人船岸基控制系统包括无人船岸基控制台和笔记本电脑，所述笔记本电脑通过第一数据线缆与无人船岸基控制台连接，无人船岸基控制台通过无人船岸基电台天线与无人船系统上的船基电台天线进行无线通信连接；所述工控机安装于无人船船体，所述工控机与测深仪数据处理主机和无人船船基控制主机连接。

2.如权利要求1所述的可远程实时调节测深仪测量参数的水下地形测量系统，其特征在于：无人船船基控制主机固定安装于无人船船体的船舱内，无人船船基控制主机通过第二数据线缆与船基电台天线和动力推进装置连接，船基电台天线安装在无人船船体船尾顶部，动力推进装置安装在无人船船体船尾底部。

3.如权利要求1所述的可远程实时调节测深仪测量参数的水下地形测量系统，其特征在于：导航定位设备安装于无人船船体上方，声波换能器通过连接杆固定在无人船船体底部，数据处理主机固定安装在无人船船体船舱内。

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