[发明专利]一种无人船只控制系统和控制方法

说明书

本发明公开了一种无人船只控制系统和控制方法，所述系统包括航行控制终端、本地航行控制器、远程控制终端和临时中转控制终端，其中：所述航行控制终端和本地航行控制器设置于无人船上，所述航行控制终端与本地航行控制器通信连接，所述远程控制终端与本地航行控制器之间通过卫星通信链路进行通信连接，用于接收船端状态数据，进行无人船集群综合态势显示与控制；所述临时中转控制终端与本地航行控制器通过短波电台进行通信连接，所述临时中转控制终端与远程控制终端间则使用卫星通信连接；本发明解决了大型无人船传感器种类数量众多、数据处理复杂、数据通信流量大、海上工作环境通信质量差、位置与运动状态信息反馈不精确的问题。

技术领域

本发明涉及一种无人船只控制系统和控制方法，属于无人船技术领域。

背景技术

无人船是一种可以无需遥控，借助精确卫星定位和自身传感即可按照预设任务在水面航行的全自动水面机器人，现有的大型无人船集群不能很好的进行航行控制、编队引导与状态监测，大型无人船传感器种类数量众多、数据处理复杂、数据通信流量大、海上工作环境通信质量差、位置与运动状态信息反馈不精确，并且一般的无人船采用单传感器观测精度较低，且对于观测目标的相对位置或运动，观察过程较单一，采用的集中式计算方式对于稀有资源共享较困难，计算集中在数据中心，中心的数据处理压力较大，而其余节点硬件资源没有充分利用，不仅会导致成本攀升，也存在着较大的单点故障风险。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种无人船只控制系统和控制方法，解决大型无人船传感器种类数量众多、数据处理复杂、数据通信流量大、海上工作环境通信质量差、位置与运动状态信息反馈不精确的问题。

为达到上述目的，本发明是采用下述技术方案实现的：

第一方面，本发明提供了一种无人船只控制系统，包括：

航行控制终端、本地航行控制器、远程控制终端和临时中转控制终端，其中：

所述航行控制终端和本地航行控制器设置于无人船上，所述航行控制终端与本地航行控制器通信连接，所述航行控制终端用于获取监测数据，所述本地航行控制器用于解码所述监测数据获取船端状态数据；

所述远程控制终端与本地航行控制器之间通过卫星通信链路进行通信连接，用于接收船端状态数据，进行无人船集群综合态势显示与控制；

所述临时中转控制终端与本地航行控制器通过短波电台进行通信连接，所述临时中转控制终端与远程控制终端间则使用卫星通信连接，用于在卫星通信异常时，通过短波通信接收船端状态数据并转发给远程控制终端。

进一步的，所述航行控制终端包括定位设备、控制设备传感器以及状态监测传感器。

进一步的，所述定位设备包括AIS接收机、GPS、导航雷达，所述GPS和导航雷达与远程控制终端通信连接，所述控制设备传感器包括舵角控制传感器、发电机控制传感器、发动机控制传感器，所述状态监测传感器包括速度传感器、发电机状态传感器、发动机状态传感器。

第二方面，本发明提供一种根据前述任一项所述的无人船只控制系统的控制方法，应用于远程控制终端，实现船只集群全局控制与态势显示，包括：

接收船端状态数据，包括：

在卫星通信正常时，接收本地航行控制器发送的船端状态数据，其中，本地航行控制器用于收集航行控制终端监测的数据并进行解码，获取船端状态数据；

在卫星通信异常时，接收临时中转控制终端转发的船端状态数据，其中，临时中转控制终端通过短波通信接收船端状态数据并转发给远程控制终端；

在无法接收无人船数据时，接收无人船上GPS间断获取的位置信息以及导航雷达扫描得到的其他船只的位置信息，实时修正失联船方向与位置，作为船端状态数据；