一种适用水下回收过程的超短组合导航方法

    公开(公告)号:CN112815949A

    公开(公告)日:2021-05-18

    申请号:CN202110141010.7

    申请日:2021-02-02

    IPC分类号: G01C21/20

    摘要: 本发明涉及水下机器人对接回收过程中的导航技术领域,尤其涉及自主水下机器人水下对接回收过程的超短组合导航方法。首先,采用水面船搭载超短基阵定位自主水下机器人,水面船通过船载水声通信机通过水声链路下传超短定位到自主水下机器人,然后自主水下机器人融合超短数据获得最优位置估计,最后自主水下机器人向水面船发送已收超短的应答信号,水面船对未应答信号的超短数据采用超时重发机制。本专利创新地采用乱序组合导航滤波技术,克服了传统超短在线组合导航面临的超短数据丢包、乱序超短数据无法处理的难题,将超短数据融合从当前时刻扩展到历史时刻,有效提高了超短数据的利用率,提升了自主水下机器人基于超短基线的组合导航精度。

    一种用于自主潜水器的探测载荷设备的管理系统及方法

    公开(公告)号:CN109839866A

    公开(公告)日:2019-06-04

    申请号:CN201711225317.5

    申请日:2017-11-29

    IPC分类号: G05B19/042

    摘要: 本发明涉及一种用于自主潜水器的探测载荷设备的管理系统及方法,包括低功耗主控制器通过串行通讯接口与探测设备进行连接,进行全双工串行通讯,采集设备的串口数据,并且通过CAN总线与自动驾驶单元进行数据交换,根据自动驾驶单元的命令对探测设备进行控制;低功耗主控制器通过网络接口连接上位机,与上位机进行通讯。本发明功耗低,开发周期短,程序更新方便,功能更丰富,相比51、AVR等嵌入式芯片,STM32系列外围电路更丰富,接口更多,并且可配置性更强,数据采集、处理、保存、上传无需外加接口扩展电路或使用嵌入式计算机进行处理,本发明提及单元完全可以很好地完成以上处理,并且无需复杂外围电路支撑。

    一种适用水下回收过程的超短组合导航方法

    公开(公告)号:CN112815949B

    公开(公告)日:2023-11-24

    申请号:CN202110141010.7

    申请日:2021-02-02

    IPC分类号: G01C21/20

    摘要: 本发明涉及水下机器人对接回收过程中的导航技术领域,尤其涉及自主水下机器人水下对接回收过程的超短组合导航方法。首先,采用水面船搭载超短基阵定位自主水下机器人,水面船通过船载水声通信机通过水声链路下传超短定位到自主水下机器人,然后自主水下机器人融合超短数据获得最优位置估计,最后自主水下机器人向水面船发送已收超短的应答信号,水面船对未应答信号的超短数据采用超时重发机制。本专利创新地采用乱序组合导航滤波技术,克服了传统超短在线组合导航面临的超短数据丢包、乱序超短数据无法处理的难题,将超短数据融合从当前时刻扩展到历史时刻,有效提高了超短数据的利用率,提升了自主水下机器人基于超短基线的

    一种基于基站的水下机器人长期驻留控制系统及方法

    公开(公告)号:CN116062128A

    公开(公告)日:2023-05-05

    申请号:CN202111292849.7

    申请日:2021-11-03

    IPC分类号: B63C11/52 B60L53/12 H02J50/10

    摘要: 本发明涉及水下装备领域,特别涉及一种基于基站的水下机器人长期驻留控制系统及方法。包括水下机器人端和基站端;水下机器人端包括,主控单元、休眠静默与唤醒开关、二次电池组能源、无线充电单元受电端、水下光通信单元A端依次连接,主控单元与水下机器人其他节点设备连接,无线充电单元受电端与休眠静默与唤醒开关连接;基站端包括基站控制单元、基站能源、无线充电单元送电端、水下光通信单元B端。其中基站控制单元分别与基站能源、无线充电单元送电端、水下光通信单元B端连接,基站能源与无线充电单元送电端连接。本发明可实现水下机器人在基站的长期驻留,大大提高水下机器人的作业效率和灵活性。

    用于潜水器的基于AIS技术的自容式信标装置及方法

    公开(公告)号:CN109814062A

    公开(公告)日:2019-05-28

    申请号:CN201711154926.6

    申请日:2017-11-20

    IPC分类号: G01S1/04 G01S19/34 G01S19/42

    摘要: 本发明涉及一种用于潜水器的基于AIS技术的自容式信标装置及方法,控制模块的输入端通过压力传感器接口连接压力传感器,检测压力传感器的通断状态,控制模块的输出端连接GPS通讯模块和AIS通讯模块,通过检测压力传感器的通断状态控制GPS通讯模块和AIS通讯模块的接通或断开;GPS通讯模块天线连接GPS通讯模块;AIS通讯模块天线连接AIS通讯模块。本发明可通过检测压力传感器的状态自动判断潜水器的下潜深度,根据下潜深度自动接通或断开GPS通讯模块和AIS通讯模块的供电电源,节约能源;在潜水器出水后通过GPS通讯模块天线可迅速获得潜水器的出水位置,并通过AIS通讯天线将潜水器所在位置发送给母船,实现潜水器出水后的快速准确定位,为潜水器的作业提供安全可靠保障,提高能源利用率。

    一种用于自主潜水器的推进器控制管理方法及系统

    公开(公告)号:CN118795810A

    公开(公告)日:2024-10-18

    申请号:CN202310395017.0

    申请日:2023-04-13

    IPC分类号: G05B19/042

    摘要: 本发明属于水下机器人领域,具体说是一种用于自主潜水器的推进器控制管理方法,包括以下步骤:低功耗主控制器接收发来的指令,进行初始化;并接收到推进系统上电指令时,并对系统管理的多台电机驱动器依次进行初始化并启动;首先低功耗主控制器选择工作模式,根据工作模式,并对控制电机下发控制指令;当低功耗主控制器接收到自动驾驶单元下发的转速指令时,对CAN包进行解析,将一包CAN数据解析为对应单独电机的转速指令;根据电机正反转方向,使用PVM模式依次下发至电机驱动器;同时低功耗主控制器通过CAN2对各台电机的速度、电流、状态字进行监控;本发明与单路CAN数据交互相比,提高了抗干扰能力。

    一种适用于水下机器人的在线水动力参数辨识方法

    公开(公告)号:CN115167486A

    公开(公告)日:2022-10-11

    申请号:CN202210848933.0

    申请日:2022-07-19

    IPC分类号: G05D1/06

    摘要: 本发明涉及水下机器人参数辨识领域,尤其涉及变结构水下机器人在线水动力参数辨识方法,实现水下机器人在航行期间在线辨识水动力参数,为水下机器人的控制器设计提供模型参数。针对变结构机器人变形前后水动力参数模型变化显著的问题,本发明提出一种基于动力学模型的在线水动力参数辨识方法,创新地利用导航传感器量测与动力学模型速度先验的误差、水动力参数与速度先验的数据关联反馈校正水动力参数并估计参数辨识的精度,为降低量测数据累积的“数据饱和”风险,在辨识过程中引入人工过程驱动噪声,提升了对水动力模型变化的跟踪能力,实现了变结构水下机器人利用自身导航传感器数据对水动力参数的在线辨识。

    一种自主水下机器人用深度相机
    8.
    发明公开

    公开(公告)号:CN114567713A

    公开(公告)日:2022-05-31

    申请号:CN202011360130.8

    申请日:2020-11-27

    摘要: 本发明涉及一种用于自主水下机器人的深度相机,包括传感器成像模块、蓝绿光源、光源驱动模块、电源模块、与光源匹配的镜头、处理与通信模块、对外接口、密封外壳。深度相机安装在自主水下机器人上,深度相机的蓝绿光源发射经调制的蓝色或绿色光脉冲,经水下目标的反射和水下光场传播后,反射到与光源匹配的镜头上,镜头可以滤除光源波段以外的干扰信号,传感器成像模块接收到场景反射回来的光源调制光生成原始图像数据,经处理与通信模块的处理和校正后,生成包含深度信息的三维点云图,通过外部接口并发送给自主水下机器人的控制系统,用于自主水下机器人感知水下环境信息。本发明具有深度测量范围大、低成本、帧率高、使用方便等优点。

    自主型潜水器高精度自适应同步与应急集成装置

    公开(公告)号:CN109839838B

    公开(公告)日:2020-10-02

    申请号:CN201711225354.6

    申请日:2017-11-29

    IPC分类号: G05B19/04

    摘要: 本发明涉及一种自主型潜水器高精度自适应同步与应急集成装置,包括自适应闭环压控UTC管理模块、协同工作驱动模块、指令任务交互模块、优先级任务调度模块、水面视觉定位、GPS与卫星通信管理模块、浮力调节模块、能源管理模块、即时通信模块和环境监督模块;任务调度模块分别与上述其他模块连接,且连接到自动驾驶仪。本发明采用协同管理各个功能模块,实现灯光示位处理、物理位置示位处理、短距离通讯处理、全球卫星通讯处理,实现潜水器应急抛载控制处理等,并且实现水下高精度GPS信息输出、协调设备同步使能;是高度集成化的低功耗高效率低延时的集成化装置,对于各种潜水器尤其自主型潜水器在长航程领域具有更重要的应用价值。

    自主型潜水器高精度自适应同步与应急集成装置

    公开(公告)号:CN109839838A

    公开(公告)日:2019-06-04

    申请号:CN201711225354.6

    申请日:2017-11-29

    IPC分类号: G05B19/04

    摘要: 本发明涉及一种自主型潜水器高精度自适应同步与应急集成装置,包括自适应闭环压控UTC管理模块、协同工作驱动模块、指令任务交互模块、优先级任务调度模块、水面视觉定位、GPS与卫星通信管理模块、浮力调节模块、能源管理模块、即时通信模块和环境监督模块;任务调度模块分别与上述其他模块连接,且连接到自动驾驶仪。本发明采用协同管理各个功能模块,实现灯光示位处理、物理位置示位处理、短距离通讯处理、全球卫星通讯处理,实现潜水器应急抛载控制处理等,并且实现水下高精度GPS信息输出、协调设备同步使能;是高度集成化的低功耗高效率低延时的集成化装置,对于各种潜水器尤其自主型潜水器在长航程领域具有更重要的应用价值。