[发明专利]一种水下无人机声波跟随系统及方法

说明书

本发明公开了一种水下无人机声波跟随系统及方法，包括红外选择单元、声波检测单元、运动判断单元和跟随辅助单元；红外选择单元，包括红外接收器，接收热释红外信号，选择需要跟随的对象；声波检测单元，包括声波发射器、声波接收器，通过声波检测选择对象的具体位置，判断移动方向；运动判断单元，计算自身移动后造成与选择对象之间的距离影响，判断选择对象是否在活动；跟随辅助单元，根据选择对象的状态选择无人机跟随方式。本发明在水下无人机在无法准确通过色块选择对象的环境下，通过热释红外信号判断温度选择对象，再通过声波检测排除环境干扰，并根据检测结果计算选择对象的运动状态选择跟随方式。

技术领域

本发明涉及声波检测，属于水下无人机领域。

背景技术

水下无人机是一种可以进行水下探测，摄影及钓鱼的只能化设备，也被称为水下机器人。最初，水下机器人被用于军事以及科研这两方面。可随着时间的推进，水下无人机在民用方面应用越来越广阔，比如个人潜水、水下摄影、记录海洋动物、记录海底环境等方面。

在水下无人机用于拍摄作业时，自动跟随功能就不可少。大疆的空中无人机一般通过色块判断跟随对象，但在海洋中颜色干扰太多，难以判断色块大小。现在市场上的无人机通常通过使用者的智能设备如智能手环与水下无人机进行匹配，使无人机跟随智能设备的信号来实现自动跟随，但在拍摄对象为海洋动物的情况下，这种自动跟随就无法使用。

发明内容

发明目的：提供一种水下无人机声波跟随系统及方法，以解决上述问题。

技术方案：一种水下无人机声波跟随系统，包括红外选择单元、声波检测单元、运动判断单元和跟随辅助单元；

红外选择单元，包括红外接收器，接收热释红外信号，选择需要跟随的对象；

声波检测单元，包括声波发射器、声波接收器，通过声波检测选择对象的具体位置，判断移动方向；

运动判断单元，计算自身移动后造成与选择对象之间的距离影响，判断选择对象是否在活动；

跟随辅助单元，根据选择对象的状态选择无人机跟随方式。

根据本发明的一个方面，所述红外选择单元，根据选择对象设置选择的热释红外信号温度范围，在检测到位于设置温度范围的物体方向后选择该方向作为跟随方向。

根据本发明的一个方面，所述声波检测单元，包括发射电路，包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、三极管Q1、三极管Q2、声波发射器Z1和二极管D1；

所述电阻R1的一端分别与所述电容C1的一端、所述电阻R2的一端、所述电容C3的一端和所述三极管Q1的集电极连接，所述电阻R1的另一端分别与所述电容C1的另一端、所述电容C2的一端和所述三极管Q1的基极连接，所述电阻R2的另一端与所述电阻R3的一端、所述电阻R5的一端和所述二极管D1的负极均接电源电压，所述电容C3的另一端分别与所述电阻R3的另一端、所述电阻R4的一端和所述三极管Q2的基极连接，所述三极管Q1的发射极与所述电阻R4的另一端、所述三极管Q2的发射极、所述电容C4的一端、所述电阻R6的一端和所述二极管D1的正极均接地，所述三极管Q2的集电极分别与所述电阻R5的另一端、所述电容C4的另一端和所述电容C5的一端连接，所述电容C5的另一端与所述声波发射器Z1的一端连接，所述声波发射器Z1的另一端分别与所述电容C2的另一端、所述电阻R6的另一端连接。

根据本发明的一个方面，所述声波测温单元，包括声波接收电路，包括声波接收器Z2、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R15、电阻R16、电阻R17、电位器RV1、三极管Q3、三极管Q4、三极管Q5、电容C6、电容C7、电容C8、电容C9、电容C10、二极管D2、二极管D3、二极管D4、运算放大器U1:A、集成电路U2和电感L1；