[发明专利]一种基于声呐和LED阵列的潜器入舱引导装置和方法

权利要求书

1.一种基于声呐和LED阵列的潜器入舱引导装置，其特征在于：包括水下坞站顶部设置的用于确定无人潜器相对水下坞站位置的超短基线声头、水下坞站潜器入口前的用于引导无人潜器进入对应序号舱门的舱口指示灯以及无人潜器前端设置的应答器和摄像头；

所述水下坞站上的超短基线声头与无人潜器上的应答器对应设置，所述水下坞站上的舱口指示灯与无人潜器上的摄像头对应设置；

所述水下坞站上的舱口指示灯包括处于同一外圆上的用于判断舱口大致位置的舱位引导灯和实现舱口号识别的舱位信号指示灯、处于同一内圆上的防止碰到舱口内壁的示廓避碰灯，所述外圆与内圆为同心圆，舱位引导灯、舱位信号指示灯、示廓避碰灯为三种不同大小的圆形高亮度白光LED灯，舱位引导灯、舱位信号指示灯、示廓避碰灯的大小依次减小，舱位引导灯位于舱口外侧的外圆正上方位置，舱位信号指示灯均匀分布在外圆其它位置，示廓避碰灯均匀分布于靠近舱口内侧的内圆上，水下坞站上设有若干舱口，每个舱口均设置有舱位引导灯、舱位信号指示灯和示廓避碰灯。

2.一种权利要求1所述的基于声呐和LED阵列的潜器入舱引导方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1、水下坞站通过超短基线声头广播需要回舱的无人潜器编号及水下坞站当前位置信息；

S2、无人潜器的应答器接收到信号后再应答水下坞站；

S3、水下坞站根据应答信号确定需回收无人潜器相对位置；

S4、水下坞站通过超短基线声头向对应编号的无人潜器传回其定位信息及其需要归入的舱位；

S5、对应编号的无人潜器应答器接收到相对位置后通过其内设置的自主导航系统进行远距离快速归航；

S6、对应编号的无人潜器归航至能观测到舱位引导灯亮光时转换至自动入舱程序，此时距离水下坞站19-21m；

S7、对应编号的无人潜器通过舱位引导灯判断舱口大致位置逐渐接近水下坞站；

S8、对应编号的无人潜器在距离水下坞站4-6m时通过舱位信号指示灯实现舱口号识别，进一步接近对应舱口；

S9、无人潜器找到需进入舱口号后进一步接近舱口，到达1m以内，通过识别示廓避碰灯实现自身位资校正及入舱。

3.根据权利要求2所述的一种基于声呐和LED阵列的潜器入舱引导装置和方法，其特征在于：无人潜器通过舱位信号指示灯实现舱口号识别，识别方式如下：所有舱位信号指示灯的亮灭表明舱位的空满；无人潜器根据舱位引导灯的指引，进行粗定位，远距离靠近舱口，距离水下坞站19-21m；当无人潜器距离舱口4-6m时，舱口外圈的舱位引导灯、舱位信号指示灯能被无人潜器摄像头采集到，以舱位引导灯为起点，顺时针遍历舱位信号指示灯识别出舱口序号，找到需要进入的舱口号，若水下坞站当前一面没有需要的舱号自动顺时针转入下一面直到找到舱号为止；无人潜器确定需要进入的舱位，进一步靠近舱口，到达1m以内，内圈的示廓避碰灯能被识别到，通过内置的入舱算法自动入舱。