CN112821495A - 水下无线充电方法、设备、***、装置及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水下无线充电方法、设备、***、装置及存储介质，其中，水下无线充电方法包括以下步骤：接收充电请求，充电请求包括待充电设备的位置信息；向待充电设备发送适配信息，适配信息包括充电设备的位置信息；接收待充电设备发送的确认信息；根据确认信息，与待充电设备建立通讯连接；接收待充电设备发送的行进路线；根据行进路线，行使至待充电设备的可充电范围内；与待充电设备对接充电。本申请的水下无线充电方法，可在水下对接实现无线充电，待充电设备不出水完成能源补给，延长待充电设备在水下单次工作时间，解决了能源限制对水下待充电设备的性能和使用寿命的影响，降低水下待充电设备能源补给的成本和维护成本。

Description

水下无线充电方法、设备、***、装置及存储介质

技术领域

本发明涉及海洋观测开发技术领域，尤其涉及一种水下无线充电方法、设备、***、装置及存储介质。

背景技术

水下***，如潜标、UUV等，可在水下进行连续作业活动。水下***由自身携带的蓄电池提供能源供给，其能源供给能力有限，是限制其性能提升的主要因素。例如，声学发射潜标因无法达到较高的发射功率，作用范围有限，声学接收潜标为了节省能源，需弱化部分功能。同时，水下***的单次使用寿命也受限于水下能源，必须在***能源消耗完之前对其进行回收处理。

目前，解决水下***长时间工作能源受限问题的主要方法有三种：第一种是对水下***进行低功耗设计，尽可能降低自身能源消耗，主要从算法和硬件上寻求技术突破，但解决问题能力有限。第二种是水下配备大容量的能源储备或者自身具备能源生成功能，但一般水下***有效载荷能力有限，无法无限制的增加能源储备，对于大型综合功能性的水下***，增加能源储备并不能解决能源急剧消耗的问题，除此之外，现有的水下能源生成技术(海流发电等)不成熟难以满足需求。第三种是通过水下光电复合缆由岸上直接向水下***实时供电，此方法成本高，仅适用于易于海底光电缆覆盖区域或近岸、近岛屿区域，无法满足需要灵活布放于海洋大部分无法铺设光电复合缆区域的水下***能源需求。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种水下无线充电方法、设备、***、装置及存储介质。

根据本申请的第一个方面，提供了一种水下无线充电方法，应用于充电设备，水下无线充电方法包括以下步骤：

接收充电请求，充电请求包括待充电设备的位置信息；

向待充电设备发送适配信息，适配信息包括充电设备的位置信息；

接收待充电设备发送的确认信息；

根据确认信息，与待充电设备建立通讯连接；

接收待充电设备发送的行进路线；

根据行进路线，行使至待充电设备的可充电范围内；

与待充电设备对接，向待充电设备充电。

可选择地，根据行进路线，行使至待充电设备的可充电范围内包括：

在沿行进路线行进时，按照预设规则向待充电设备发送充电设备的位置信息；

接收待充电设备根据待充电设备的位置信息和充电设备的位置信息生成并发送的更新指令，更新指令包括更新后的行进路线；

根据更新指令更新行进路线。

可选择地，根据行进路线，行使至待充电设备的可充电范围内之后还包括：

接收待充电设备的姿态控制信息，根据姿态控制信息调整充电设备相对于待充电设备的姿态。

可选择地，与待充电设备对接，向待充电设备充电包括：

向待充电设备发送对接协议，对接协议包括充电电磁波的频率波段以及充电电磁波的功率；

待充电设备验证对接协议，验证成功时，则充电设备和待充电设备建立充电对接，向待充电设备充电。

可选择地，接收充电请求包括：

充电请求还包括待充电设备的所需电量信息，充电设备根据待充电设备的所需电量信息确认是否可以为待充电设备充电。

根据本申请的第一个方面，提供了一种水下无线充电方法，应用于待充电设备，水下无线充电方法包括以下步骤：

自检测剩余电量信息；

若剩余电量信息低于临界值，生成充电请求，其中充电请求中包括待充电设备的当前位置；

发送充电请求；

接收充电设备发送的适配信息，根据适配信息向充电设备发送确认信息，与充电设备建立通讯连接；

接收充电设备发送的位置信息，根据充电设备的位置信息生成行进路线，向充电设备发送行进路线引导充电设备行使至可充电范围内；

与充电设备对接。

可选择地，方法还包括：

在充电设备沿行进路线行进过程中，接收充电设备按照预设规则发送的位置信息；

确定待充电设备的当前位置信息，并根据充电设备的当前位置信息和待充电设备的当前位置信息生成更新指令，更新指令包括更新后的行进路线；

发送更新指令至充电设备。

可选择地，向充电设备发送行进路线引导充电设备行使至可充电范围内之后还包括：

确定待充电设备的姿态信息，根据待充电设备的姿态信息生成姿态控制信息；

发送姿态控制信息至充电设备，以使充电设备根据姿态控制信息调整充电设备的姿态。

可选择地，与充电设备对接包括：

接收充电设备发送的对接协议，对接协议包括充电电磁波的频率波段以及充电电磁波的功率；

确定待充电设备所需电磁波的频率波段和所需电磁波的功率，验证对接协议；

待充电设备所需电磁波的频率波段和充电设备的充电电磁波的频率波段相同且待充电设备所需电磁波的功率在充电设备的充电电磁波的功率相同时，验证成功，与充电设备建立充电对接。

可选择地，充电请求还包括所需电量信息。

根据本申请的第三个方面，提供了一种充电设备，包括：

请求接收单元，请求接收单元接收充电请求，充电请求包括待充电设备的位置信息；

适配单元，适配单元向待充电设备发送适配信息，适配信息包括充电设备的位置信息；

充电确认单元，充电确认单元接收待充电设备发送的确认信息，根据确认信息，与待充电设备建立通讯连接；

通讯单元，通讯单元接收待充电设备发送的行进路线；

控制单元，控制单元根据行进路线，行使至待充电设备的可充电范围内；

充电对接单元，充电对接单元与待充电设备对接，向待充电设备充电。

根据本申请的第四个方面，提供了一种充电设备，待充电设备，包括：

电量采集单元，电量采集单元自检测剩余电量信息；

处理单元，若剩余电量信息低于临界值，生成充电请求，其中充电请求中包括待充电设备的当前位置；

请求发送单元，请求发送单元发送充电请求；

适配信息接收单元，适配信息接收单元接收充电设备发送的适配信息，根据适配信息向充电设备发送确认信息，与充电设备建立通讯连接；

引导单元，引导单元接收充电设备发送的位置信息，根据充电设备的位置信息生成行进路线，向充电设备发送行进路线引导充电设备行使至可充电范围内；

对接单元，对接单元与充电设备对接。

根据本申请的第五个方面，提供了一种水下无线充电***，包括本申请的充电设备和/或本申请的待充电设备。

根据本申请的第六个方面，提供了一种充电装置，包括：

处理器；

用于存储处理器可执行指令的存储器；

其中，处理器被配置为执行存储器中的可执行指令以实现权利要求1～5中任一项方法的步骤。

根据本申请的第七个方面，提供了一种非临时性计算机可读存储介质，其上存储有可执行指令，其特征在于，该可执行指令被处理器执行时实现权利要求1～5中任一项方法的步骤。

根据本申请的第八个方面，提供了一种待充电装置，包括：

处理器；

用于存储处理器可执行指令的存储器；

其中，处理器被配置为执行存储器中的可执行指令以实现权利要求6～10中任一项方法的步骤。

根据本申请的第九个方面，提供了一种非临时性计算机可读存储介质，其上存储有可执行指令，其特征在于，该可执行指令被处理器执行时实现权利要求6～10中任一项方法的步骤。

本申请的水下无线充电方法，充电设备和待充电设备可在水下对接实现无线充电，待充电设备可不出水完成能源补给，延长待充电设备在水下单次工作时间，解决了当前能源限制对水下待充电设备的性能和使用寿命的影响，降低水下待充电设备能源补给的成本和维护成本。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本申请中水下无线充电方法的流程图；

图2是本申请一实施例中步骤S160的流程图；

图3是本申请一实施例中水下无线充电方法的流程图；

图4是本申请一实施例中步骤S140的流程图；

图5是本申请中水下无线充电方法的流程图；

图6是本申请一实施例中步骤S250的流程图；

图7是本申请一实施例中水下无线充电方法的流程图；

图8是本申请一实施例中步骤S260的流程图；

图9是本申请的充电设备的示意图；

图10是本申请的待充电设备的示意图；

图11是本申请具体实施例中待充电设备的示意图；

图12是根据一示例性实施例示出的一种计算机设备的框图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征向量可以相互任意组合。

水下***，如潜标、UUV等，可在水下进行连续作业活动。水下***由自身携带的蓄电池提供能源供给，其能源供给能力有限，是限制其性能提升的主要因素。例如，声学发射潜标因无法达到较高的发射功率，作用范围有限，声学接收潜标为了节省能源，需弱化部分功能。同时，水下***的单次使用寿命也受限于水下能源，必须在***能源消耗完之前对其进行回收处理。

目前，解决水下***长时间工作能源受限问题的主要方法有三种：第一种是对水下***进行低功耗设计，尽可能降低自身能源消耗，主要从算法和硬件上寻求技术突破，但解决问题能力有限。第二种是水下配备大容量的能源储备或者自身具备能源生成功能，但一般水下***有效载荷能力有限，无法无限制的增加能源储备，对于大型综合功能性的水下***，增加能源储备并不能解决能源急剧消耗的问题，除此之外，现有的水下能源生成技术(海流发电等)不成熟难以满足需求。第三种是通过水下光电复合缆由岸上直接向水下***实时供电，此方法成本高，仅适用于易于海底光电缆覆盖区域或近岸、近岛屿区域，无法满足需要灵活布放于海洋大部分无法铺设光电复合缆区域的水下***能源需求。

本申请提供了一种水下无线充电方法、设备、***、装置及存储介质，充电设备和待充电设备可在水下对接实现无线充电，待充电设备可不出水完成能源补给，延长待充电设备在水下单次工作时间，解决了当前能源限制对水下待充电设备的性能和使用寿命的影响，降低水下待充电设备能源补给的成本和维护成本。

本申请的水下无线充电方法，应用于充电设备，如图1所示，水下无线充电方法包括以下步骤：

步骤S110，接收充电请求，充电请求包括待充电设备的位置信息。

步骤S120，向待充电设备发送适配信息，适配信息包括充电设备的位置信息。

步骤S130，接收待充电设备发送的确认信息。

步骤S140，根据确认信息，与待充电设备建立通讯连接。

步骤S150，接收待充电设备发送的行进路线。

步骤S160，根据行进路线，行使至待充电设备的可充电范围内。

步骤S170，与待充电设备对接，向待充电设备充电。

本申请所提供的水下无线充电的方法中，充电设备接收到充电请求后，获取待充电设备的位置信息。获取充电设备的实时位置信息，生成并发送适配信息。接收到待充电设备发送的确认信息后，充电设备与待充电设备建立通讯连接。与待充电设备通讯过程中，充电设备和待充电设备交互信息，充电设备接收待充电设备发送的行进路径，沿着行进路径向待充电设备行驶。充电设备行驶到待充电设备的可充电范围内，与待充电设备建立充电对接，向待充电设备充电。充电设备和待充电设备通讯连接彼此交互信息，充电设备沿着待充电设备发送的行进路径向待充电设备行驶，为待充电设备充电。充电设备可沿着行进路线快速行驶到待充电设备的可充电范围内，与待充电设备可在水下对接实现无线充电，待充电设备可不出水完成能源补给，延长待充电设备在水下单次工作时间。

本申请所提供的水下无线充电的方法中，步骤S160，根据行进路线，行使至待充电设备的可充电范围内如图2所示，包括：

步骤S161，在沿行进路线行进时，按照预设规则向待充电设备发送充电设备的位置信息。

步骤S162，接收待充电设备根据待充电设备的位置信息和充电设备的位置信息生成并发送的更新指令，更新指令包括更新后的行进路线。

步骤S163，根据更新指令更新行进路线。

在沿行进路线行进时，按照预设规则向待充电设备发送充电设备的位置信息，预设规则可以为间隔预设时长向待充电设备发送一次充电设备的位置信息；也可以是沿行进路线行进预定路段向待充电设备发送一次充电设备的位置信息。

充电设备接收待充电设备发送的更新指令，其中，待充电设备根据充电设备和待充电设备的相对位置更新行进路线，将更新后的行进路线通过更新指令发送给充电设备。充电设备根据更新指令更新行进路线，沿着更新后的行进路线向待充电设备行驶。

在充电设备向待充电设备行驶过程中，待充电设备可能处于静止状态也可能处于运动状态，为了保证充电设备也快速精确的移动到待充电设备的可充电范围内，充电设备向待充电设备行驶过程中，充电设备和待充电设备交互位置信息，根据充电设备和待充电设备的相对位置的变化更新行进路径，及时调整充电设备的行进路径，以使充电设备以最快的速度移动到待充电设备的可充电范围内。

本申请所提供的水下无线充电的方法中，如图3所示，在步骤S160根据行进路线，行使至待充电设备的可充电范围内之后还包括：

步骤S190，接收待充电设备的姿态控制信息，根据姿态控制信息调整充电设备相对于待充电设备的姿态。

充电设备行驶到待充电设备的可充电范围内，充电设备在姿态控制信息的控制下，调整对于待充电设备的姿态，以使充电设备的姿态可向待充电设备的充电。为了保证充电设备可向待充电设备充电，充电设备根据待充电设备发送的姿态控制信息调整充电设备的姿态，以使充电设备的姿态和待充电设备的姿态一致，便于充电设备向待充电设备发射能量。

本申请所提供的水下无线充电的方法中，步骤S170与待充电设备对接，向待充电设备充电，如图4所示，包括：

步骤S171，向待充电设备发送对接协议，对接协议包括充电电磁波的频率波段以及充电电磁波的功率。

步骤S172，待充电设备验证对接协议，则充电设备和待充电设备建立充电对接，向待充电设备充电。

充电设备基于充电电磁波的频率波段和功率生成并发送对接协议，待充电设备验证对接协议，验证结果为成功时，充电设备和待充电设备建立充电对接，充电设备基于对接协议中充电电磁波的频率波段和功率向待充电设备发射电磁波，向待充电设备传输能量，待充电设备将电磁波转换为电能。

一种可行的实施方式中，步骤S110中的充电请求还包括待充电设备的标识信息，例如，标识信息可以为待充电设备的设备序列号。

充电设备生成并发送对接协议，对接协议包括待充电设备的设备序列号、充电电磁波的频率波段以及充电电磁波的功率。

待充电设备接收到对接协议，先验证待充电设备的设备序列号与对接协议中的设备序列号是否相同，待充电设备的设备序列号与对接协议中的设备序列号不同，验证失败。

待充电设备的设备序列号与对接协议中的设备序列号相同，继续验证待充电设备的所需电磁波的频率波段以及所需电电磁波的功率。

待充电设备的所需电磁波的频率波段与充电电磁波的频率波段相同，且待充电设备的所需电磁波的功率与充电电磁波的功率相同时，对接协议验证成功，则充电设备和待充电设备建立充电对接，向待充电设备充电。

待充电设备的设备序列号与对接协议中的设备序列号相同，待充电设备的所需电磁波的频率波段和/或所需功率中的一种或两种与充电设备的充电电磁波的频率波段和功率不同时，验证失败。

其中，待充电设备的设备序列号与对接协议中的设备序列号相同，待充电设备的所需电磁波的频率波段和/或所需功率中的一种或两种与充电设备的充电电磁波的频率波段和功率不同时。

充电设备可重新生成并发送对接协议，直到待充电设备的所需电磁波的频率波段和所需功率与充电设备的充电电磁波的频率波段和功率相同，待充电设备验证对接协议，充电设备与待充电设备对接，向待充电设备充电。

本申请所提供的水下无线充电的方法中，步骤S110接收的充电请求还包括：待充电设备的所需电量信息，充电设备根据待充电设备的所需电量信息确认是否可以为待充电设备充电。

充电设备接收到待充电设备发送的充电请求，确定剩余电量是否能够满足待充电设备的所需电量，充电设备的剩余电量满足待充电设备的所需电量，则进入步骤S120，向待充电设备发送适配信息。充电设备的剩余电量不够待充电设备的所需电量，则充电设备忽略此充电请求。

本申请所提供的水下无线充电的方法中，步骤S170与待充电设备对接，向待充电设备充电还包括：

充电设备向待充电设备充电过程中，接收待充电设备发送的姿态控制信息，根据姿态控制信息调整充电设备相对于待充电设备的姿态。

充电过程中，待充电设备在水下的姿态可能改变，待充电设备的姿态变化时向充电设备发送姿态控制信息，充电设备根据姿态控制信息调整相对于待充电设备的姿态，以使充电设备的姿态与待充电设备的姿态一致，保持充电状态不中断。

本申请所提供的水下无线充电的方法中，步骤S170与待充电设备对接，向待充电设备充电还包括：

充电设备向待充电设备充电过程中，接收待充电设备发送的行进路线，根据行进路线跟随待充电设备的行进。

充电过程中，待充电设备可能并不是静止的，待充电设备在水中继续行进，待充电设备的行进时向充电设备发送待充电设备，充电设备根据待充电设备跟随待充电设备的行进，以使充电设备的位置与待充电设备的位置一致，对待充电设备进行跟踪式充电。

作为本申请的一种可行的实施方式，如图3所示，本申请的水下无线充电方法，应用于充电设备，包括以下步骤：

步骤S110，接收充电请求，充电请求包括待充电设备的位置信息、待充电设备的标识信息以及待充电设备的所需电量信息。

步骤S120，充电设备根据待充电设备的所需电量信息确认剩余电量是否能够满足待充电设备的所需电量，充电设备的剩余电量满足待充电设备的所需电量，向待充电设备发送适配信息，适配信息包括充电设备的位置信息。

步骤S130，接收待充电设备发送的确认信息。

步骤S140，根据确认信息，与待充电设备建立通讯连接。

步骤S150，接收待充电设备发送的行进路线。

步骤S160，根据行进路线，向待充电设备行驶，在沿行进路线行进时，按照预设规则向待充电设备发送充电设备的位置信息，接收待充电设备根据待充电设备的位置信息和充电设备的位置信息生成并发送的更新指令，更新指令包括更新后的行进路线，根据更新指令更新行进路线，行驶到待充电设备的可充电范围内。

步骤S190，充电设备行驶到待充电设备的可充电范围内，接收待充电设备的姿态控制信息，根据姿态控制信息调整充电设备相对于待充电设备的姿态，以使充电设备的姿态和待充电设备的姿态一致，便于充电设备向待充电设备发射能量。

步骤S170，向待充电设备发送对接协议，对接协议包括待充电设备的标识信息、充电电磁波的频率波段以及充电电磁波的功率。待充电设备验证对接协议，验证结果为成功时，则充电设备和待充电设备建立充电对接，充电设备基于对接协议中充电电磁波的频率波段和功率向待充电设备发射电磁波，向待充电设备传输能量，待充电设备将电磁波转换为电能。

本申请的水下无线充电方法，应用于待充电设备，如图5所示，水下无线充电方法包括以下步骤：

步骤S210，自检测剩余电量信息。

步骤S220，若剩余电量信息低于临界值，生成充电请求，其中充电请求中包括待充电设备的当前位置。

步骤S230，发送充电请求。

步骤S240，接收充电设备发送的适配信息，根据适配信息向充电设备发送确认信息，与充电设备建立通讯连接。

步骤S250，接收充电设备发送的位置信息，根据充电设备的位置信息生成行进路线，向充电设备发送行进路线引导充电设备行使至可充电范围内。

步骤S260，与充电设备对接。

本申请所提供的水下无线充电的方法中，待充电设备对剩余电量信息实时检测，检测到剩余电量信息低于临界值时，获取实时位置信息生成并发送充电请求，将充电请求发送到通讯范围内，在通讯范围内寻找可补给电能的充电设备。待充电设备接收到通讯范围内的充电设备发送的适配信息，向充电设备发送确认信息，与充电设备建立通讯联系。根据充电设备和待充电设备的相对位置生成行进路线并将行进路线发送给充电设备，引导充电设备行驶到可充电范围内，与充电设备对接，接受充电设备充电。

其中，待充电设备可能接受到通讯范围内多个充电设备的适配信息，待充电设备根据充电设备的适配信息获取充电设备的位置，根据充电设备的位置选择向合适的充电设备发送确认信息，例如可以向距离最近的充电设备发送确认信息。

本申请所提供的水下无线充电的方法中，步骤S250，引导充电设备行使至可充电范围内，如图6所示，还包括：

步骤S251，在充电设备沿行进路线行进过程中，接收充电设备按照预设规则发送的位置信息。

步骤S252，确定待充电设备的当前位置信息，并根据充电设备的当前位置信息和待充电设备的当前位置信息生成更新指令，更新指令包括更新后的行进路线。

步骤S253，发送更新指令至充电设备。

在充电设备沿行进路线行进时的同时，待充电设备可能也在行进，为了充电设备能够快速、精准的移动到待充电设备的可充电范围内为待充电设备充电，充电设备向待充电设备行进的过程中，按照预设规则向待充电设备发送一次充电设备的位置信息，待充电设备接收到充电设备的位置信息，确认待充电设备的实时位置信息，根据待充电设备和充电设备的相对位置生成更新指令，更新指令包括更新后的行进路线，将更新信号发送给充电设备，充电设备根据更新后的行进路线向待充电设备行进。

本申请所提供的水下无线充电的方法中，步骤S251接收充电设备按照预设规则发送的位置信息，可以是接收充电设备间隔预设时长发射的位置信息，或是接收充电设备每行驶预定路径发射的位置信息。例如，充电设备可每间隔30s向待充电设备发送一次实时位置信息。

本申请所提供的水下无线充电的方法中，如图7所示，步骤S250向充电设备发送行进路线引导充电设备行使至可充电范围内之后还包括步骤270，步骤270包括：

步骤S271，确定待充电设备的姿态信息，根据待充电设备的姿态信息生成姿态控制信息。

步骤S272，发送姿态控制信息至充电设备，以使充电设备根据姿态控制信息调整充电设备的姿态。

其中，充电设备行驶到待充电设备的可充电范围内，为了充电设备的姿态和待充电设备的姿态相同，便于充电设备和待充电设备对接，充电设备可向待充电设备充电。待充电设备根据确定实时姿态信息，根据待充电设备的姿态信息生成姿态控制信息，并将姿态控制信息发送给充电设备。

其中，姿态控制信息包括待充电设备的姿态信息，充电设备接收到姿态控制信息根据姿态控制信息调整充电设备相对于待充电设备的姿态，以使充电设备能够向待充电设备充电。

本申请所提供的水下无线充电的方法中，如图8所示，步骤S260与充电设备对接包括：

步骤S261，接收充电设备发送的对接协议，对接协议包括充电电磁波的频率波段以及充电电磁波的功率。

步骤S262，确定待充电设备所需电磁波的频率波段和所需电磁波功率。

步骤S263，待充电设备所需电磁波的频率波段和充电设备的充电电磁波的频率波段相同且待充电设备支所需电磁波的功率和充电设备的充电电磁波的功率范围内时，验证成功，与充电设备建立充电对接。

待充电设备所需电磁波的频率波段和所需电磁波功率和充电设备的充电电磁波的频率波段和/或功率中的一个或两个不同时，验证失败，待充电设备与充电设备充电对接建立失败。

作为一种可行的实施方式，步骤S230中待充电设备发送的充电请求还包括待充电设备的标识信息，例如，标识信息可以为待充电设备的设备序列号。

步骤S261中充电设备发送的对接协议包括待充电设备的设备序列号、充电电磁波的频率波段以及充电电磁波的功率。

待充电设备接收到对接协议，先验证待充电设备的设备序列号与对接协议中的设备序列号是否相同，待充电设备的设备序列号与对接协议中的设备序列号不同，验证失败。

待充电设备的设备序列号与对接协议中的设备序列号相同，继续验证待充电设备所需电磁波的频率波段以及所需电磁波的功率。

在此示例中，待充电设备的设备序列号与对接协议中的设备序列号相同，待充电设备所需电磁波的频率波段和/或所需功率中的一种或两种与充电设备的充电电磁波的频率波段和功率不同时。

充电设备可重新生成并发送对接协议，直到充电设备的充电电磁波的频率波段和功率与待充电设备的所需电磁波的频率波段和功率与均相同，对接协议验证成功，充电设备与待充电设备对接，向待充电设备充电。

本申请所提供的水下无线充电的方法中，步骤S230中发送的充电请求还包括待充电设备的所需电量信息。

为提高充电效率，待充电设备在剩余电量信息低于临界值时，根据剩余电量信息生成所需电量信息，同时获取待充电设备的当前位置信息和标识信息，共同打包作为充电请求并发送充电请求。以在通讯范围内，匹配到电量充足可满足待充电设备的供电需求的充电设备，与电量充足的充电设备建立通讯。

作为一种可行的实施方式，步骤S260与充电设备对接，接收充电设备发送的电磁波并将电磁波转换为电能向待充电设备供电。

作为一种可行的实施方式，步骤S260与充电设备对接还包括：

充电过程中，待充电设备的姿态变化时，待充电设备根据变化后的姿态生成姿态控制信号，将姿态控制信号发送给充电设备以调整充电设备相对于待充电设备的姿态状态，使得待充电设备的姿态变化时，充电设备的姿态随着待充电设备的姿态的变化而变化，保持充电状态不中断。

本申请所提供的水下无线充电的方法中，步骤S260与充电设备对接还包括：

充电过程中，待充电设备还在行进时，待充电设备生成行进路线并将行进路线发送给充电设备，充电设备根据行进路线行进，以使充电设备的位置与待充电设备的位置一致，对待充电设备进行跟踪式充电。

作为一种可行的实施方式，如图7所示，本申请的水下无线充电方法，应用于待充电设备，包括以下步骤：

步骤S210，自检测剩余电量信息。

步骤S220，若剩余电量信息低于临界值，获取待充电设备的实时位置信息、标识信息和所需电量信息共同生成充电请求。

步骤S230，向通讯范围内发送充电请求。

步骤S240，接收充电设备发送的适配信息，根据充电设备的适配信息获取充电设备的位置，根据充电设备的位置选择向合适的充电设备发送确认信息，与充电设备建立通讯连接。

步骤S250，接收充电设备发送的位置信息，根据充电设备的位置信息生成行进路线，向充电设备发送行进路线引导充电设备行使至可充电范围内。并且，在充电设备沿行进路线行进过程中，接收充电设备按照预设规则发送的位置信息，确定待充电设备的当前位置信息，并根据充电设备的当前位置信息和待充电设备的当前位置信息生成更新指令，更新指令包括更新后的行进路线，引导充电设备行驶到可充电范围内。

步骤S270，确定待充电设备的姿态信息，根据待充电设备的姿态信息生成姿态控制信息。发送姿态控制信息至充电设备，以使充电设备根据姿态控制信息调整充电设备的姿态。调整充电设备相对于待充电设备的姿态，以使充电设备能够向待充电设备充电。

步骤S260，接收充电设备发送的对接协议，对接协议包括标识信息、充电电磁波的频率波段以及充电电磁波的功率。确定对接协议中的标识信息与待充电设备的标识信息是否一致；对接协议中的标识信息与待充电设备的标识信息一致。确定待充电设备所需电磁波的频率波段和所需电磁波功率。待充电设备所需电磁波的频率波段和充电设备的充电电磁波的频率波段相同且待充电设备支所需电磁波的功率和充电设备的充电电磁波的功率范围内时，验证成功，与充电设备建立充电对接。

如图9所示，本申请的充电设备，包括：

请求接收单元011，请求接收单元011接收充电请求，充电请求包括待充电设备的位置信息；

适配单元012，适配单元012向待充电设备发送适配信息，适配信息包括充电设备的位置信息；

充电确认单元013，充电确认单元013接收待充电设备发送的确认信息，根据确认信息，与待充电设备建立通讯连接；

通讯单元014，通讯单元014接收待充电设备发送的行进路线；

控制单元015，控制单元015根据行进路线，行使至待充电设备的可充电范围内；

充电对接单元016，充电对接单元016与待充电设备对接，向待充电设备充电。

作为一种可行的实施方式，本申请的充电设备为UUV载充电设备，包括包括水声收发合置换能模块、充电控制模块以及电磁波发射模块。水声收发合置换能模块包括请求接收单元011、适配单元012，充电确认单元013、通讯单元014。充电控制模块包括控制单元015。电磁波发射模块013包括充电对接单元016。

如图10所示，本申请的待充电设备，包括：电量采集单元021，电量采集单元021自检测剩余电量信息；

处理单元022，若剩余电量信息低于临界值，生成充电请求，其中充电请求中包括待充电设备的当前位置；

请求发送单元023，请求发送单元023发送充电请求；

适配信息接收单元024，适配信息接收单元024接收充电设备发送的适配信息，根据适配信息向充电设备发送确认信息，与充电设备建立通讯连接；

引导单元025，引导单元025接收充电设备发送的位置信息，根据充电设备的位置信息生成行进路线，向充电设备发送行进路线引导充电设备行使至可充电范围内；

对接单元026，对接单元026与充电设备对接。

作为一种可行的实施方式，本申请的待充电设备，包括主控处理模块、水声换能器、对接模块以及电磁波接收模块。主控处理模块包括电量采集单元021、处理单元022；水声换能器包括请求发送单元023、适配信息接收单元024；对接模块包括引导单元025和对接单元026；电磁波接收模块用于接收充电设备发射的电磁波将电磁波转换为电能向待充电设备供电。

作为本申请的一个优选实施方式，如图11所示，本申请的待充电设备为声学潜标***。

声学潜标基础单元用于提供潜标***所需的深海水密耐压、***状态监控和提供能源信息传输的多个接口。

声学潜标基础单元包括主控处理模块(图未示)、接口模块(图未示)、备用电池模块(图未示)、水密及机械结构模块30。主控处理模块，用于完成***状态监测和控制；接口模块，用于提供多个通用接口，并实现主控处理模块、备用电池模块、水密及机械结构模块30、功能单元的各模块间的接口连接；备用电池模块，用于在声学潜标充电及其它紧急情况时，提供***电能；水密及机械结构模块30，用于提供深海水密耐压。

具体地，如图11所示，水密及机械结构模块30包括：水密电子舱31和系留结构35；水密电子舱31，用于将主控处理模块、接口模块、备用电池模块功能单元各干端处理控制模块安装位于水密电子舱31内部，并保护位于舱内部的各模块在深海下恶劣环境中正常工作；系留结构35为保障水密电子舱31、其它湿端设备在水中位置和深度稳定的支撑平台。系留结构35包括：浮体351、浮球352、凯夫拉绳353、声学释放器354和锚系重块355。声学释放器354用于回收潜标时，将潜标主体设备与锚系重块355脱离，在浮球352和浮体351、的浮力作用下，上浮至海面，等待回收。

声学潜标功能单元用于水声信号的发射、接收以及电磁波接收，声学潜标功能单元包括水听器阵列10、数据存储模块(图未示)、功放模块(图未示)、水声换能器20、水声信号控制处理模块(图未示)、电磁波接收模块(图未示)、对接模块40、水下储能模块(图未示)。

本申请的水下无线充电***，包括本申请的充电设备和/或本申请的待充电设备。

图12是根据一示例性实施例示出的一种用于水下无线充电的计算机设备900的框图。例如，计算机设备900可以被提供为充电设备或者待充电设备。参照图12，计算机设备900包括处理器901，处理器的个数可以根据需要设置为一个或者多个。计算机设备900还包括存储器902，用于存储可由处理器901的执行的指令，例如应用程序。存储器的个数可以根据需要设置一个或者多个。其存储的应用程序可以为一个或者多个。处理器901被配置为执行指令，以执行上述水下无线充电方法。

本领域技术人员应明白，本文的实施例可提供为方法、装置(设备)、或计算机程序产品。因此，本文可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本文可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质上实施的计算机程序产品的形式。计算机存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据)的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质,包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储器技术、CD-ROM、数字多功能盘(DVD)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质等。此外，本领域普通技术人员公知的是，通讯通讯介质通常包含计算机可读指令、数据结构、程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据，并且可包括任何信息递送介质。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，仅仅参照较佳实施例对本发明进行了详细说明。本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (17)

1.一种水下无线充电方法，其特征在于，应用于充电设备，所述水下无线充电方法包括以下步骤：

接收充电请求，所述充电请求包括待充电设备的位置信息；

向所述待充电设备发送适配信息，所述适配信息包括所述充电设备的位置信息；

接收所述待充电设备发送的确认信息；

根据所述确认信息，与所述待充电设备建立通讯连接；

接收所述待充电设备发送的行进路线；

根据所述行进路线，行使至所述待充电设备的可充电范围内；

与所述待充电设备对接，向所述待充电设备充电。

2.根据权利要求1所述的水下无线充电方法，其特征在于，所述根据所述行进路线，行使至所述待充电设备的可充电范围内包括：

在沿所述行进路线行进时，按照预设规则向所述待充电设备发送所述充电设备的位置信息；

接收所述待充电设备根据所述待充电设备的位置信息和所述充电设备的位置信息生成并发送的更新指令，所述更新指令包括更新后的行进路线；

根据所述更新指令更新所述行进路线。

3.根据权利要求1所述的水下无线充电方法，其特征在于，所述根据所述行进路线，行使至所述待充电设备的可充电范围内之后还包括：

接收所述待充电设备的姿态控制信息，根据所述姿态控制信息调整所述充电设备相对于所述待充电设备的姿态。

4.根据权利要求1所述的水下无线充电方法，其特征在于，所述与所述待充电设备对接，向所述待充电设备充电包括：

向所述待充电设备发送对接协议，所述对接协议包括充电电磁波的频率波段以及充电电磁波的功率；

所述待充电设备验证所述对接协议，验证成功时，则所述充电设备和所述待充电设备建立充电对接，向所述待充电设备充电。

5.根据权利要求1所述的水下无线充电方法，其特征在于，所述接收充电请求包括：

所述充电请求还包括所述待充电设备的所需电量信息，所述充电设备根据所述待充电设备的所需电量信息确认是否可以为所述待充电设备充电。

6.一种水下无线充电方法，其特征在于，应用于待充电设备，所述水下无线充电方法包括以下步骤：

自检测剩余电量信息；

若所述剩余电量信息低于临界值，生成充电请求，其中所述充电请求中包括待充电设备的当前位置；

发送所述充电请求；

接收充电设备发送的适配信息，根据所述适配信息向所述充电设备发送确认信息，与所述充电设备建立通讯连接；

接收所述充电设备发送的位置信息，根据所述充电设备的位置信息生成行进路线，向所述充电设备发送所述行进路线引导所述充电设备行使至可充电范围内；

与所述充电设备对接。

7.如权利要求6所述的水下无线充电方法，其特征在于，所述方法还包括：

在所述充电设备沿所述行进路线行进过程中，接收所述充电设备按照预设规则发送的位置信息；

确定所述待充电设备的当前位置信息，并根据所述充电设备的当前位置信息和所述待充电设备的当前位置信息生成更新指令，所述更新指令包括更新后的行进路线；

发送所述更新指令至所述充电设备。

8.如权利要求6所述的水下无线充电方法，其特征在于，所述向所述充电设备发送所述行进路线引导所述充电设备行使至可充电范围内之后还包括：

确定所述待充电设备的姿态信息，根据所述待充电设备的姿态信息生成姿态控制信息；

发送所述姿态控制信息至所述充电设备，以使所述充电设备根据所述姿态控制信息调整所述充电设备的姿态。

9.如权利要求6所述的水下无线充电方法，其特征在于，所述与所述充电设备对接包括：

接收所述充电设备发送的对接协议，所述对接协议包括充电电磁波的频率波段以及充电电磁波的功率；

确定所述待充电设备所需电磁波的频率波段和所需电磁波的功率，验证所述对接协议；

所述待充电设备所需电磁波的频率波段和所述充电设备的所述充电电磁波的频率波段相同且所述待充电设备所需电磁波的功率在所述充电设备的所述充电电磁波的功率相同时，验证成功，与所述充电设备建立充电对接。

10.如权利要求6所述的水下无线充电方法，其特征在于，所述充电请求还包括所需电量信息。

11.一种充电设备，其特征在于，包括：

请求接收单元，所述请求接收单元接收充电请求，所述充电请求包括待充电设备的位置信息；

适配单元，所述适配单元向所述待充电设备发送适配信息，所述适配信息包括所述充电设备的位置信息；

充电确认单元，所述充电确认单元接收所述待充电设备发送的确认信息，根据所述确认信息，与所述待充电设备建立通讯连接；

通讯单元，所述通讯单元接收所述待充电设备发送的行进路线；

控制单元，所述控制单元根据所述行进路线，行使至所述待充电设备的可充电范围内；

充电对接单元，所述充电对接单元与所述待充电设备对接，向所述待充电设备充电。

12.一种待充电设备，其特征在于，包括：

电量采集单元，所述电量采集单元自检测剩余电量信息；

处理单元，若所述剩余电量信息低于临界值，生成充电请求，其中所述充电请求中包括待充电设备的当前位置；

请求发送单元，所述请求发送单元发送所述充电请求；

适配信息接收单元，所述适配信息接收单元接收充电设备发送的适配信息，根据所述适配信息向所述充电设备发送确认信息，与所述充电设备建立通讯连接；

引导单元，所述引导单元接收所述充电设备发送的位置信息，根据所述充电设备的位置信息生成行进路线，向所述充电设备发送所述行进路线引导所述充电设备行使至可充电范围内；

对接单元，所述对接单元与所述充电设备对接。

13.一种水下无线充电***，其特征在于，包括如权利要求11所述的充电设备和/或如权利要求12所述的待充电设备。

14.一种充电装置，其特征在于，包括：

处理器；

用于存储处理器可执行指令的存储器；

其中，所述处理器被配置为执行所述存储器中的可执行指令以实现权利要求1～5中任一项所述方法的步骤。

15.一种非临时性计算机可读存储介质，其上存储有可执行指令，其特征在于，该可执行指令被处理器执行时实现权利要求1～5中任一项所述方法的步骤。

16.一种待充电装置，其特征在于，包括：

处理器；

用于存储处理器可执行指令的存储器；

其中，所述处理器被配置为执行所述存储器中的可执行指令以实现权利要求6～10中任一项所述方法的步骤。

17.一种非临时性计算机可读存储介质，其上存储有可执行指令，其特征在于，该可执行指令被处理器执行时实现权利要求6～10中任一项所述方法的步骤。

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