CN207801997U - 一种基于波浪滑翔机的通讯控制*** - Google Patents
一种基于波浪滑翔机的通讯控制*** Download PDFInfo
- Publication number
- CN207801997U CN207801997U CN201721366460.1U CN201721366460U CN207801997U CN 207801997 U CN207801997 U CN 207801997U CN 201721366460 U CN201721366460 U CN 201721366460U CN 207801997 U CN207801997 U CN 207801997U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- control system
- hull
- wave aerodone
- wave
- aerodone
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Landscapes
- Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)
- Radio Relay Systems (AREA)
Abstract
本实用新型公开了一种基于波浪滑翔机的通讯控制***，包括波浪滑翔机、岸基桌面控制***、云端网络***；波浪滑翔机包括船体、船体通讯***和船体控制***，船体通讯***置于船体上，船体控制***在水下控制波浪滑翔机的动作姿态；岸基桌面控制***包括船***置记录查询模块、行驶路线设定模块、清空历史记录模块、网络邮件模块和应用程序接口模块；岸基桌面控制***通过云端网络***与波浪滑翔机进行通讯连接。本实用新型很好地解决了远洋环境中，波浪滑翔机与岸基的通讯问题，同时，使得波浪滑翔机应用在海洋信息采集，循迹控制航行等方面成为现实。
Description
技术领域
本实用新型涉及波浪滑翔机，尤其涉及一种基于波浪滑翔机的通讯控制***。
背景技术
水上无人船主要用于执行危险以及不适合有人船只执行的任务，主要用于科研、探测、搜救、导航和勘察等。传统水上无人船的推进动力***多用液压、电机等，需要能源补给，续航能力有限，无法实现连续长久作业。由于其续航能力主要由所搭载的能源形式决定，开发利用新能源是提高水上无人船续航能力的必然趋势。
波浪滑翔机作为一款新型水上无人船，利用其巧妙的结构将海洋波浪能源转化为自身的前向推进动力，依靠波浪能获得源源不断的前向推进力，可以在广阔的海洋上进行长期的路径跟踪和位置保持；同时还可充当中间站，与其他各类型的探测器进行指令和数据交换，为海洋观测技术提供了新思路，有着十分广阔的发展前景。与传统的水上无人机器人相比，波浪滑翔机在大范围、长时间、低成本代价的海洋环境监测中具有极大优势。
到目前为止，尽管利用波浪滑翔作为动力的船舶已初现雏形，有部分厂家、研究机构已经开始设计、制造这类船体进行商业探测或科学研究，但是始终没有一套能够较好兼容这类船体、完美发挥其优良特性的通讯和控制***。比如，当波浪滑翔机在远洋运行时，由于海面环境变化剧烈，波浪滑翔机受到海上风、浪、流等时变环境的影响会产生航线偏移，若不能及时掌握波浪滑翔机的位置以及船体上各模块的运行状态，便会失去对波浪滑翔机的控制，从而不能顺利完成商业探测或科学研究任务。
因此，本领域的技术人员致力于开发一种可实现在岸基对波浪滑翔机及其搭载的仪器进行全时段的可视化监视与控制并完成对监测环境数据的接收分类存储和可视化展示等操作的通讯控制***。
实用新型内容
有鉴于现有技术的上述缺陷，本实用新型所要解决的技术问题是岸基与远洋环境中波浪滑翔机的通讯及控制问题。
为实现上述目的，本实用新型提供了一种可实现在岸站对波浪滑翔机及其搭载的仪器进行全时段的可视化监视与控制并完成对监测环境数据的接收分类存储和可视化展示等操作的通讯控制***。
本实用新型所采用的技术方案是：一种基于波浪滑翔机的通讯控制***，包括波浪滑翔机、岸基桌面控制***和云端网络***；所述波浪滑翔机包括船体、船体通讯***和船体控制***，所述船体通讯***置于所述船体上，所述船体控制***在水下控制波浪滑翔机的动作姿态；所述云端网络***包括云端邮件***和卫星通讯***；所述岸基桌面控制***包括船***置记录查询模块、行驶路线设定模块、清空历史记录模块、网络邮件模块和应用程序接口模块；所述岸基桌面控制***通过云端网络***与波浪滑翔机进行通讯连接。
优选地，所述船体通讯***包括处理主板、卫星通讯交互模块、卫星天线和GPS天线。
优选地，所述船体控制***包括电机、传感器和舵机。
优选地，所述船体通讯***采用嵌入式***，使用程序代码编写的固件对卫星通讯交互模块接口进行调用，对所述船体控制***中的电机、舵机进行设定来调整所述波浪滑翔机的航行方向和航行速度。
优选地，所述船体包括内部水密单元，所述处理主板和卫星通讯交互模块安装于所述内部水密单元中。
优选地，所述处理主板与卫星通讯交互模块、卫星天线、GPS天线通过电路进行硬连接。
优选地，所述卫星天线和GPS天线置于船体外侧。
优选地，所述岸基桌面控制***还包括航向手动设定模块。
优选地，所述应用程序接口模块包括地图应用程序接口。
优选地，所述处理主板为STM32开发板。
本实用新型有益的技术效果是：本实用新型为波浪滑翔机设计了一套完整的通讯控制***，包括前端的人机交互界面、后端船体控制处理***，以及连接前后端数据交互的云端网络***。此***很好地解决了远洋环境中，波浪滑翔机与岸基的通讯控制问题。同时，使得波浪滑翔机应用在海洋信息采集，循迹控制航行等方面成为现实。
附图说明
图1是本实用新型基于波浪滑翔机的通讯控制***实施例的结构示意图；
图2是本实用新型基于波浪滑翔机的通讯控制***实施例的工作示意图；
图3是本实用新型基于波浪滑翔机的通讯控制***实施例的岸基桌面控制***界面。
具体实施方式
以下将结合附图对本实用新型的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本实用新型的目的、特征和效果。
实施例一
如图1所示，基于波浪滑翔机的通讯控制***，包括波浪滑翔机、岸基桌面控制***、云端网络***。岸基桌面控制***采用C#程序开发的.NET***通过云端网络***与波浪滑翔机进行通讯连接。
波浪滑翔机包括船体本身及其搭载的船体通讯控制***，通讯***置于船体上，由处理主板、卫星通讯交互模块、卫星天线、GPS天线组成；
处理主板与卫星通讯交互模块、卫星天线、GPS天线通过电路进行硬连接。
船体通讯***采用嵌入式***，使用C程序代码编写固件对卫星通讯交互模块接口进行调用。处理主板采用STM32开发板。
船体控制***置于水下，由电机、传感器和舵机组成。
如图2和图3所示，岸基桌面控制***包括船***置记录查询模块、行驶路线设定模块、清空历史记录模块、网络邮件模块和应用程序接口模块。
云端网络***将岸基桌面控制***发出的位置查询、路径规划、航向控制以及探测或科研任务设定等信息发送给波浪滑翔机上的船体通讯***，船体控制***通过对上述信息进行解析后对船体控制***中的电机、舵机进行设定来调整波浪滑翔机的航行方向和航行速度，并实时将船体控制***的传感器信息、波浪滑翔机的位置信息通过云端网络***反馈给岸基桌面控制***，从而实现船体远洋航行时的通讯和控制任务。
实施例二
如图1所示，基于波浪滑翔机的通讯控制***，包括波浪滑翔机、岸基桌面控制***、云端网络***。岸基桌面控制***采用C#程序开发的.NET***通过云端网络***与波浪滑翔机进行通讯连接。
波浪滑翔机包括船体本身及其搭载的船体通讯***，通讯***置于船体上，由处理主板、卫星通讯交互模块、卫星天线、GPS天线组成。
处理主板与卫星通讯交互模块、卫星天线、GPS天线通过电路进行硬连接。
船体包括内部水密单元，处理主板和卫星通讯交互模块安装于内部水密单元中，以应对海上工作环境，保证船体通讯控制***在工作环境下的稳定运行。
卫星天线和GPS天线置于船体外侧，以方便信号传输。
船体控制***采用嵌入式***，使用C程序代码编写固件对卫星通讯交互模块接口进行调用。处理主板采用STM32开发板。
波浪滑翔机还包括船体控制***，船体控制***置于水下，由电机、传感器和舵机组成。
如图2和图3所示，岸基桌面控制***采用C#开发，包括船***置记录查询模块、行驶路线设定模块、清空历史记录模块、网络邮件模块和应用程序接口模块。其中应用程序接口模块包括地图应用程序接口，可方便地实时显示船体的当前位置、行驶路线等信息。地图应用程序接口可以嵌入Google Earth矢量地图。
云端网络***包括云端邮件***和卫星通讯***。云端邮件***将岸基桌面控制***发出的位置查询、路径规划、航向控制以及探测或科研任务设定等信息经卫星通讯***发送给波浪滑翔机上的船体通讯***，船体控制***通过对上述信息进行解析后对船体控制***中的电机、舵机进行设定来调整波浪滑翔机的航行方向和航行速度，并实时将船体控制***的传感器信息、波浪滑翔机的位置信息通过云端网络***反馈给岸基桌面控制***，从而实现船体远洋航行时的通讯和控制任务。
岸基桌面控制***首先对船体航线进行手动设置，并将船体行驶的路径点通过邮件的形式发送给船体上搭载的嵌入式控制***；嵌入式设备通过其卫星通讯模块接收到邮件信息后对其中的内容进行解析(对指令信息的解码计算，得到下一个路径点的位置信息)，自动计算航向，使船体能够向着下一个路径点前进；经过一系列的路径点之后，船体即完成了一次自动规划的路线航行。同时，船体上的嵌入式设备也会定时收集其上搭载的传感器、GPS定位信息，每隔同样的时间间隔后将其打包，再通过卫星模块以邮件形式发送给桌面端控制程序，软件会自动收集传回的各种信息并进行处理、保存、路径规划等工作，从而实现一整套的自动化控制通讯的过程。
实施例三
如图1所示，基于波浪滑翔机的通讯控制***，波浪滑翔机、岸基桌面控制***、云端网络***。岸基桌面控制***通过云端网络***与波浪滑翔机进行通讯连接。
波浪滑翔机包括船体本身及其搭载的船体通讯***，船体通讯***置于船体上，由处理主板、卫星通讯交互模块、卫星天线、GPS天线组成。
处理主板与卫星通讯交互模块、卫星天线、GPS天线通过电路进行硬连接。
船体包括内部水密单元，处理主板和卫星通讯交互模块安装于内部水密单元中，以应对海上工作环境，保证船体通讯控制***在工作环境下的稳定运行。
卫星天线和GPS天线置于船体外侧，以方便信号传输。
船体控制***采用嵌入式***，使用C程序代码编写固件对卫星通讯交互模块接口进行调用。处理主板采用STM32开发板。
波浪滑翔机还包括船体控制***，船体控制***置于水下，由电机、传感器和舵机组成。
如图2和图3所示，岸基桌面控制***采用C#开发，包括船***置记录查询模块、行驶路线设定模块、清空历史记录模块、网络邮件模块和应用程序接口模块。其中应用程序接口模块包括地图应用程序接口，可方便地实时显示船体的当前位置、行驶路线等信息。地图应用程序接口可以嵌入Google Earth矢量地图。
云端网络***包括云端邮件***与卫星通讯***。云端邮件***将岸基桌面控制***发出的位置查询、路径规划、航向控制以及探测或科研任务设定等信息经卫星通讯***发送给波浪滑翔机上的船体通讯***，船体控制***通过对上述信息进行解析后对控制***中的电机、舵机进行设定来调整波浪滑翔机的航行方向和航行速度，并实时将控制***的传感器信息、波浪滑翔机的位置信息以及任务数据通过云端网络***反馈给岸基桌面控制***，从而实现船体远洋航行时的通讯和控制任务。
岸基桌面控制***首先对船体航线进行手动设置，并将船体行驶的路径点通过邮件的形式发送给船体上搭载的嵌入式控制***；嵌入式设备通过其卫星通讯模块接收到邮件信息后对其中的内容进行解析(对指令信息的解码计算，得到下一个路径点的位置信息)，自动计算航向，使船体能够向着下一个路径点前进；经过一系列的路径点之后，船体即完成了一次自动规划的路线航行。同时，船体上的嵌入式设备也会定时收集其上搭载的传感器、GPS定位信息，每隔同样的时间间隔后将其打包，再通过卫星模块以邮件形式发送给桌面端控制程序，软件会自动收集传回的各种信息并进行处理、保存、路径规划等工作，从而实现一整套的自动化控制通讯的过程。
岸基桌面控制***还包括航向手动设定模块，以应对特殊天气情况或其他情况导致的船体需要手动控制的情况。
以上详细描述了本实用新型的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。
Claims (7)
1.一种基于波浪滑翔机的通讯控制***，其特征在于，包括波浪滑翔机、岸基桌面控制***和云端网络***；所述波浪滑翔机包括船体和船体控制***，所述船体控制***置于所述船体上；所述云端网络***包括云端邮件***；所述岸基桌面控制***包括船***置记录查询模块、行驶路线设定模块、清空历史记录模块、网络邮件模块和应用程序接口模块；所述岸基桌面控制***通过云端网络***与波浪滑翔机进行通信连接；所述船体控制***包括处理主板、卫星通讯模块、卫星天线和GPS天线；所述波浪滑翔机还包括航行控制***，所述航行控制***包括电机、传感器和舵机；所述船体控制***采用嵌入式***，使用程序代码编写的固件对卫星通讯模块接口进行调用，对所述航行控制***中的电机、舵机进行设定来调整所述波浪滑翔机的航行方向和航行速度。
2.如权利要求1所述的基于波浪滑翔机的通讯控制***，其特征在于，所述船体包括内部水密单元，所述处理主板和卫星通讯模块安装于所述内部水密单元中。
3.如权利要求1所述的基于波浪滑翔机的通讯控制***，其特征在于，所述处理主板与卫星通讯模块、卫星天线、GPS天线通过电路进行硬连接。
4.如权利要求1所述的基于波浪滑翔机的通讯控制***，其特征在于，所述卫星天线和GPS天线置于船体外侧。
5.如权利要求1所述的基于波浪滑翔机的通讯控制***，其特征在于，所述岸基桌面控制***还包括航向手动设定模块。
6.如权利要求1或5所述的基于波浪滑翔机的通讯控制***，其特征在于，所述应用程序接口模块包括地图应用程序接口。
7.如权利要求1-5任一项所述的基于波浪滑翔机的通讯控制***，其特征在于，所述处理主板为STM32开发板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201721366460.1U CN207801997U (zh) | 2017-10-23 | 2017-10-23 | 一种基于波浪滑翔机的通讯控制*** |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201721366460.1U CN207801997U (zh) | 2017-10-23 | 2017-10-23 | 一种基于波浪滑翔机的通讯控制*** |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN207801997U true CN207801997U (zh) | 2018-08-31 |
Family
ID=63274740
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201721366460.1U Active CN207801997U (zh) | 2017-10-23 | 2017-10-23 | 一种基于波浪滑翔机的通讯控制*** |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN207801997U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116929540A (zh) * | 2023-09-18 | 2023-10-24 | 中国海洋大学 | 一种基于波浪滑翔器的海洋环境噪声观测*** |
-
2017
- 2017-10-23 CN CN201721366460.1U patent/CN207801997U/zh active Active
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116929540A (zh) * | 2023-09-18 | 2023-10-24 | 中国海洋大学 | 一种基于波浪滑翔器的海洋环境噪声观测*** |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Zhang et al. | Collision-avoidance navigation systems for Maritime Autonomous Surface Ships: A state of the art survey | |
| CN108540775B (zh) | 一种船载多元海洋信息采集*** | |
| CN104483845B (zh) | 一种船舶自动舵算法测试仿真*** | |
| CN104267724A (zh) | 船舶航行的控制方法、装置和*** | |
| CN106652647A (zh) | 用于船舶航海训练模拟***的本船分*** | |
| CN109470247A (zh) | 一种基于电子海图的复杂海域航行安全辅助信息指示*** | |
| CN107908119A (zh) | 一种营运船舶航行性能实时监测的管理*** | |
| CN109460021A (zh) | 船只智能航行会遇航迹识别精算避碰*** | |
| CN106710310A (zh) | 一种综合船舶监控*** | |
| CN105549602A (zh) | 浮力均衡装置辅助的uuv主动坐底方法 | |
| CN108241325A (zh) | 便携式船用智能信息终端 | |
| CN111862391A (zh) | 一种船舶信息集成与管理控制*** | |
| KR20050114770A (ko) | 선박 운전 지원 시스템 | |
| CN201780609U (zh) | 船舶航行数据记录*** | |
| CN111212146A (zh) | 一种波浪滑翔器网络管理*** | |
| CN204719241U (zh) | 一种基于无人机的航空磁力探测装置 | |
| CN201345103Y (zh) | 无人共轴直升机自主导航***半实物仿真技术装置 | |
| CN204631610U (zh) | 一种船舶导航信息实时发送装置 | |
| CN207801997U (zh) | 一种基于波浪滑翔机的通讯控制*** | |
| Omerdic et al. | ROV LATIS: next generation smart underwater vehicle | |
| CN209311913U (zh) | 一种用于无人艇的通信导航控制*** | |
| CN202084202U (zh) | 海上训练态势远程实时监察装置 | |
| CN116310689A (zh) | 一种无人智能多模态信息融合与目标感知***及作业方法 | |
| CN213582270U (zh) | 一种船舶信息集成与管理控制*** | |
| CN106569478B (zh) | 用于自主水下航行器自动驾驶仪计算机测试的实时仿真装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |