一種無人遙控艇及水面指示浮體自動定位裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種應用于無人遙控艇及水面指示浮體自動定位裝置，屬于無人遙控掃雷裝備及自動測量系統(tǒng)技術領域。
【背景技術】
[0002]隨著計算機和無線通信技術的迅速發(fā)展，信息、通信、控制技術已經深入到社會的各個層面，無人遙控技術在生活、生產、科研等諸多領域發(fā)揮了巨大的作用；從空間上看，太空中有空間站、航天飛機、各種用途的衛(wèi)星，天空上有應用廣泛無人機，陸地上有遙控消防車、搜救機器人等，在海洋上尤其適用于水面無人艇系統(tǒng)，可完成對大范圍水面目標探測，以及拖曳水下裝備對海面以下環(huán)境及目標進行探測。
[0003]無人遙控艇拖曳水下裝備進行作業(yè)時，處于水面以下的被拖曳裝備，除具備水聲定位功能的裝備外，均需要在水面設置一個水面指示浮體，用于指示被拖曳裝備的位置。無人遙控艇及水面指示浮體的位置信息是系統(tǒng)工作的重要指標，通常無人遙控艇可以安裝GPS設備，實現(xiàn)對無人遙控艇位置信息的獲取，但水面指示浮體位置信息的獲取一直是技術難點。
[0004]在有人員工作的艦艇上，采用六分儀和激光測距儀，同時測量水面指示浮體與船中線夾角及其斜線距離，通過人工計算得到水面指示浮體的相對坐標，再疊加艦艇自身的坐標，得到水面指示浮體的坐標。由于存在人為誤差和測量誤差，其測量精度低、實時性差，在晚間及氣象條件惡劣時效率低下，甚至無法使用。
【發(fā)明內容】
[0005]有鑒于此，本實用新型提供了一種無人遙控艇及水面指示浮體自動定位裝置，實現(xiàn)對無人遙控艇及水面指示浮體進行實時、連續(xù)定位，該系統(tǒng)無需人工干預、定位精度高。
[0006]為了達到上述目的，本實用新型的技術方案為:該自動定位裝置，用于監(jiān)控室內對無人遙控艇及指示浮體進行自動定位，包括監(jiān)控室端、無人遙控艇端和指示浮體端。
[0007]監(jiān)控室端包括操控臺、第一無線電臺A以及第一電臺天線A’，其中操控臺與第一無線電臺A相連，操控臺將操控指令通過第一無線電臺A發(fā)送至無人遙控艇端；第一無線電臺A為雙向收發(fā)電臺，第一無線電臺A通過第一電臺天線A’接收無人遙控艇端和指示浮體端發(fā)來的位置坐標，并將該位置坐標傳送給操控臺。
[0008]無人遙控艇端包括第二無線電臺a以及第二電臺天線a’、第一GPS模塊、信息處理單元、第三無線電臺B以及第三電臺天線B’ ；其中信息處理單元由網(wǎng)絡模塊和CPU模塊組成，網(wǎng)絡模塊分別連接第二無線電臺a和第三無線電臺B，CPU模塊連接第一 GPS模塊。
[0009]第二無線電臺a與監(jiān)控室端的第一無線電臺A配套使用，第二無線電臺a為雙向收發(fā)，用于在第二電臺天線a’接收到監(jiān)控室端發(fā)來的操控指令時，將無人遙控艇和指示浮體的位置坐標發(fā)送給操控臺；第二電臺天線a’安裝在無人遙控艇的桅桿處；第一 GPS模塊，用于獲取無人遙控艇自身的位置數(shù)據(jù)，并傳送給CPU模塊；網(wǎng)絡模塊通過第三無線電臺B和指示浮體端進行通信，接收指示浮體位置數(shù)據(jù)，同時網(wǎng)絡模塊通過第二無線電臺a與監(jiān)控室端進行通信，接收監(jiān)控室端發(fā)來的操控指令，傳給CPU模塊；CPU模塊接收到無人遙控艇位置數(shù)據(jù)和指示浮體位置數(shù)據(jù)后，將位置數(shù)據(jù)整合為一個數(shù)據(jù)包，通過網(wǎng)絡模塊連接的第二無線電臺a發(fā)送回監(jiān)控室。
[0010]指示浮體端包括水密殼體、第二 GPS模塊、GPS天線、第四無線電臺b、第四電臺天線b’以及電池；第二GPS模塊和第四無線電臺b置于水密殼體中，第二GPS模塊同時通過串口連接第四無線電臺b，第二 GPS模塊和第四無線電臺b由電池供電；水密殼體上提供GPS天線以及第四電臺天線b ’的接口，第二 GPS模塊通過內部饋線連接至GPS天線的接口，第四無線電臺b通過水密殼體提供的接口連接至第四電臺天線b’的接口 ；第二 GPS模塊通過GPS天線獲取指示浮體的位置數(shù)據(jù)；第四無線電臺b為單向電臺，用于將第二 GPS模塊獲取的指示浮體的位置數(shù)據(jù)發(fā)送至無人遙控艇端，由第三無線電臺B接收。
[0011 ] 水密殼體上具有一個開口，開口上蓋一個水密蓋，水密蓋將開口進行密封，當電池電量不足時，將水密蓋打開，進行充電或者電池的更換。
[0012]進一步地，第一電臺天線A’高度架設為10m。
[0013]進一步地，第四無線電臺b的功耗小于1W，同時第二GPS模塊和第四無線電臺b之間傳遞指示浮體位置數(shù)據(jù)的頻率為IHz。
[0014]有益效果:
[0015]本實用新型應用GPS設備，獲取指示浮體的地理坐標，結合低功耗電臺，構成合理、有效的技術手段，將指示浮體坐標值實時地、遠程傳送回監(jiān)控室，采用RTK差分GPS測量系統(tǒng)，實現(xiàn)對無人遙控艇及水面指示浮體進行實時、連續(xù)定位，該系統(tǒng)無需人工干預、定位精度高，符合未來裝備發(fā)展趨勢。RTK差分GPS測量系統(tǒng)利用了當前應用最為廣泛的GPS導航系統(tǒng)的技術優(yōu)勢，在試驗區(qū)域內建立一個固定基準站和兩個流動站。流動站安裝在船只和浮標平臺上，接收基準站播發(fā)的差分信息，進行RTK差分定位解算，并將RTK定位數(shù)據(jù)回傳給基準站，從而基準站獲得船只和浮標的高精度點位坐標，為試驗提供穩(wěn)定、可靠的技術保障。
【附圖說明】
[0016]圖1為監(jiān)控室構成示意圖；
[0017]圖2為無人遙控艇端構成示意圖；
[0018]圖3為指示浮體端構成示意圖。
【具體實施方式】
[0019]下面結合附圖并舉實施例，對本實用新型進行詳細描述。
[0020]本實用新型提供了一種無人遙控艇及水面指示浮體自動定位系統(tǒng)由3個部分組成，分別是監(jiān)控室、無人遙控艇和指示浮體。監(jiān)控室內安裝操控及顯示設備，供操作人員遙控操縱無人遙控艇航行和作業(yè)，同時監(jiān)控無人遙控艇和指示浮體的位置。
[0021](一)監(jiān)控室
[0022]監(jiān)控室示意圖如圖1所示，其中I為操控臺，為通用計算機系統(tǒng)，提供顯示器，供監(jiān)控室內操作人員控制無人遙控艇航行及作業(yè)行為；2為無線電臺A，與無人遙控艇上的無線電臺配套使用，用于傳輸監(jiān)控室內操作人員的操作指令，并將無人遙控艇和指示浮體的位置坐標傳送給操控臺，電臺為雙向收發(fā)；3為電臺天線A’，用于發(fā)射和接收電磁波信號。為實現(xiàn)遙控距離盡可能遠，應在允許條件下將天線A’架設的盡可能高，通常使用時，天線A’高度可架設為10m。
[0023]( 二)無人遙控艇
[0024]無人遙控艇端構成示意圖如圖2所示，其中4為無線電臺a，與監(jiān)控室端電臺A配套使用，用于接收監(jiān)控室內操作人員的操作指令，并將無人遙控艇和指示浮體的位置坐標發(fā)送給操控臺，電臺為雙向收發(fā)；5為電臺天線a’，用于發(fā)射和接收電磁波信號，安裝在無人遙控艇桅桿處；6為無線電臺B，該電臺接收指示浮體電臺發(fā)送的位置信號，該電臺僅需具備單向數(shù)據(jù)接收功能；7為電臺天線B’，用于接收電磁波信號，安裝在無人