[实用新型]一种无人艇动力定位系统

说明书

本实用新型创造公开了一种无人艇动力定位系统，无人艇包括控制单元、传感器单元以及执行单元，控制单元分别与传感器单元以及执行单元连接，控制单元包括PLC控制器，传感器单元包括GPS、惯性导航仪以及风速仪，执行单元包括推进器、舵机以及压载水箱，PLC控制器分别与GPS、惯性导航仪、风速仪、推进器、舵机以及压载水箱连接。本实用新型创造通过设置横向推进器，能够有效控制无人艇的横向位移，通过设置压载水箱能够有效控制无人艇的定位速度，能够及时快速调整无人艇的定位状态，能够保持无人艇的稳定。

技术领域

本发明创造涉及无人船舶定位技术，具体的说，是涉及一种无人艇动力定位系统。

背景技术

目前海上航行的大多数船舶仅装备推进器和舵装置，用以推进和操纵船舶。推进器主要包括主机和推进器，能够控制船舶的纵向速度。舵装置为改变船舶航向的主要设备。

无人艇需要同时调节舵角和推进器，进而控制无人艇水平面的3个自由度的运动，此时无人艇的控制系统则属于欠驱动系统。

欠驱动系统的无人艇运动控制复杂，需要应用有3个自由度、6状态、2输入的具有动力学模型和运动数学模型的船舶模型，而这两个模型都具有较强非线性。因此，在无人艇的动力定位方面具有较大的难度。

上述缺陷，值得改进。

发明内容

为了克服现有的技术的不足，本发明创造提供一种无人艇动力定位系统。

本发明创造技术方案如下所述：

一种无人艇动力定位系统，包括无人艇，所述无人艇包括控制单元、传感器单元以及执行单元，所述控制单元分别与所述传感器单元以及所述执行单元连接，所述控制单元包括PLC控制器，所述传感器单元包括GPS、惯性导航仪以及风速仪，所述执行单元包括推进器、舵机以及压载水箱，所述PLC控制器分别与所述GPS、所述惯性导航仪、所述风速仪、所述推进器、所述舵机以及所述压载水箱连接。

进一步的，所述压载水箱上分别设置有空气压缩机、排气阀以及排水阀，所述排气阀与大气接通，所述排水阀与河水或海水接通。

进一步的，所述推进器包括纵向推进器以及横向推进器，所述纵向推进器提供所述无人艇纵向移动的动力，通过控制所述纵向推进器的功率实现所述无人艇在纵向的动力定位；所述横向推进器用于控制所述无人艇的横向位移，且所述无人艇的左右两侧均设置有所述横向推进器。

进一步的，所述横向推进器包括左横向推进器、右横向推进器，所述左横向推进器、所述右横向推进器呈左右对称分布设置。

进一步的，所述左横向推进器、所述右横向推进器均至少为2个。

进一步的，所述左横向推进器、所述右横向推进器均为3个，且所述左横向推进器、所述右横向推进器沿所述无人艇底部纵向方向均匀分布设置。

进一步的，所述压载水箱设于所述无人艇的中心位置处。

根据上述方案的本发明创造，其有益效果在于，本发明创造通过设置横向推进器，能够有效控制无人艇的横向位移，通过设置压载水箱能够有效控制无人艇的定位速度，能够及时快速调整无人艇的定位状态，能够保持无人艇的稳定。

附图说明

图1为本发明创造的结构示意图。

图2为本发明创造无人艇行驶过程状态示意图。

图3为本发明创造中压载水箱的结构示意图。

图4为本发明创造的系统控制原理示意图。

图5为本发明创造的控制结构示意图。

图6为本发明创造中压载水箱的结构框图。