[发明专利]一种无人船通讯方法

说明书

技术领域

本发明属于水下机器人领域，涉及声呐装置在水下机器人领域的应用，具体地说，涉及一种无人船通讯方法。

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。在民用方面用于钓鱼的无人船在民用市场的需求越来越大，因此对钓鱼用无人船提出了更高的要求。

使用者可以使用控制器对无人船进行远程控制，一般使用者均是在岸上或水面浮船上，通过中转的无人船基站实现对水下无人船的各类控制。但有时，还会出现使用者潜入水下与无人船同行，并要求实现对无人船无线控制的情况。此时，使用者需要一种防水且可实现水下无线信号传输的控制器，以实现对无人船的控制。进一步地，无人船需与使用者保持实时联系，不出现丢失或失散的情况。

有鉴于此特提出本发明。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种在水中环境中，实现无人船对无人船控制端检测、定位和跟踪、及接收无人船控制端所发指令的无人船通讯方法。

为解决上述技术问题，本发明采用技术方案的基本构思是：

本发明一方面公开了一种无人船通讯方法，无人船浮在水面上或潜入水中，无人船的船体上安装有多个声学换能器，无人船控制端上安装有至少一个声学应答器，声学换能器与声学应答器经超短基线系统进行通讯，实现无人船对无人船控制端的检测、定位和跟踪。

进一步地，超短基线系统至少包括数据采集处理装置，所述数据采集处理装置对声学换能器与声学应答器之间所传输信号进行处理，以判断两者间的相对位置和距离；

声学换能器和声学应答器均为声呐装置，且外形为十字结构和/或三角结构；声呐装置通过收发超声波实现对水面和/或水下物体的检测和定位，并通过传输带有控制信号的超声波，发出和/或接收控制指令。

进一步地，无人船控制端独立于无人船设置，浮在水面上或设于水中，为一个或多个；无人船以定距离或定速度跟踪无人船控制端，无人船与无人船控制端间的最大距离为100m-300m。

进一步地，声学换能器还接收来自声学应答器的控制指令并传输至无人船的主控板，无人船控制端经声学应答器及声学换能器实现对无人船的控制。

进一步地，声学应答器控制无人船的摄像单元进行定点拍摄和/或连续拍摄和/或定时拍摄；和/或控制无人船调整自身姿态；和/或控制无人船变换运行方向和速度。

进一步地，包括以下步骤：

S1、无人船通过设于其上的声学换能器首先发出超声波，以检测浮于水面和/或潜入水下的无人船控制端；

和/或无人船控制端的声学应答器首先发出超声波，以检测浮于水面和/或潜入水下的无人船；

S2、相互检测到的无人船与无人船控制端进行配对，无人船对无人船控制端进行定位，并以定速度或定距离跟踪；

S3、无人船控制端通过声学应答器发出控制指令，无人船接收控制指令进行摄像动作和/或姿态调整和/或速度方向调整。

进一步地，无人船控制端为多个，多个无人船控制端与无人船之间，和/或多个无人船控制端之间通过发出不同波段的超声波进行自我标识和通信。

进一步地，无人船控制端佩戴于使用者身上，使用者浮在水面上或潜入水中，通过无人船控制端引导无人船跟随并对无人船进行控制，所述无人船控制端为手环。

进一步地，使用者通过无人船控制端发出报警信号，经无人船和/或设于水面的无人船基站与地面进行通信并报警；所述报警信号包括无人船故障或水下环境报警。

进一步地，多个无人船控制端同时对无人船进行控制时，其控制信号依预设的优先级执行；

无人船为多个时，多个无人船经声学换能器彼此进行检测和定位，通过调整位置及速度协同进行水下作业。

采用上述技术方案后，本发明与现有技术相比具有以下有益效果：