基于无人船艇的渔业调度系统和方法与流程

本发明属于智能监控领域，具体涉及一种基于无人船艇的渔业调度系统和方法。

背景技术：

传统鱼情预测系统缺乏充足而有效的海洋环境观测数据，预测结果可信度较低，尤其是静态历史数据不适于动态渔汛的预测及精准定位，主要经济鱼类难以形成渔讯，严重影响了渔民工作效率和收入；在渔船作业安全方面，处于远海或争议地区捕鱼，时常会遇到非法骚扰，使渔业捕捞面临效率和安全双重困境。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种基于无人船艇的渔业调度系统和方法，把无人船艇引入到渔业调度系统，发挥了无人船艇自主航行、持续探测和武装巡逻的优势，提供了丰富而全面的监测数据，并能直接对鱼群实时探测进而校正预测模型参数，还能在渔船安全方面提供巡逻防护，极大的保证渔业捕捞效率。

本发明所采用的技术方案是：

一种基于无人船艇的渔业调度系统，包括无人船艇、渔船、遥感卫星和地面监控中心，无人船艇上设有船载控制器以及分别与船载控制器连接的探测声呐、海洋数据采集器、气象站、防卫设备、视频设备和船载通信设备，地面监控中心包括安装有海洋渔业预报软件和电子海图的工控机、用于存储历史渔业信息和实时监测信息的数据服务器、能够接受遥感卫星信息的中心通信设备，渔船上设有渔船通信设备和用于与工控机交互的渔业信息应用终端，船载通信设备、渔船通信设备和中心通信设备之间能够相互无线通信；探测声呐能够得到实时探测的渔业信息，海洋渔业预报软件能够根据遥感卫星传来的信息和历史渔业信息在内置的预测模型中得到预报的渔业信息并且通过探测声呐、海洋数据采集器和气象站反馈的信息实时校正预测模型的参数，海洋渔业预报软件能够通过探测的鱼群信息和预报的渔业信息制定捕鱼计划并将调度信息和指令发送给渔船和无人船艇，电子海图能够显示预报的渔业信息和探测的渔业信息，渔业信息应用终端能够接收捕鱼计划、汇报渔业信息、呼叫防卫和救助需求，地面监控中心在接收到呼叫防卫和救助需求信息后能够调度无人船艇前往渔船所在地进行防卫巡逻作业。

进一步地，基于无人船艇的渔业调度系统还包括通讯卫星，船载通信设备包括船载数字电台、船载图传电台、船载北斗通信模块和船载海事卫星通信模块，渔船通信设备包括渔船数字电台、渔船北斗通信模块和渔船海事卫星通信模块，中心通信设备包括遥感卫星通讯模块、中心数字电台、中心图传电台、中心北斗通信模块和中心海事卫星通信模块。

进一步地，船载通信设备、渔船通信设备和中心通信设备之间的数据传送的方式是，近海通过数字电台传送、远海亚太地区通北斗通信模块传送、远海非亚太地区则通过海事卫星通信模块传送，每次传送将等待获取对方应答信息，如果数字电台传送通信失败则通过北斗通信模块传送，如果北斗通信模块通信失败则通过海事卫星通信模块传送，如果海事卫星通信模块通信失败则向地面监控中心报警并提示；船载通信设备和中心通信设备之间视频图像传送方式是，近海通过图传电台传送、远海通过海事卫星通信模块传送，每次传送将等待获取对方应答信息，如果图传电台通信失败则通过海事卫星通信模块传送，如果海事卫星通信模块通信失败则向地面监控中心报警并提示。

进一步地，气象站包括用于监测海域风速、降雨量、气温、湿度和气压数据的设备。

进一步地，海洋数据采集器包括水温传感器、盐度传感器、流速传感器、溶解氧传感器和叶绿素a传感器。

进一步地，视频设备包括设在船头的前视主摄像头和设在船尾的后视鱼眼摄像头。

进一步地，防卫设备包括高音喇叭和高压水炮。

一种基于上述渔业调度系统的渔业调度方法，地面监控中心根据遥感卫星传来的信息和历史渔业信息在预测模型中得到预报的渔业信息并根据无人船艇上的探测声呐、海洋数据采集器和气象站反馈的信息实时校正预测模型参数，地面监控中心显示预报的渔业信息和探测声呐探测的渔业信息并通过探测的渔业信息和预报的渔业信息制定捕鱼计划后将调度信息和指令发送给渔船和无人船艇。

本发明的有益效果是：

把无人船艇引入到渔业调度系统，发挥了无人船艇自主航行、持续探测和武装巡逻的优势，提供了丰富而全面的监测数据，并能直接对鱼群实时探测进而校正预测模型参数，还能在渔船安全方面提供巡逻防护，为海洋渔业调度产业提供了新思路，通过引入无人船艇强化监测手段，获取大量渔业、地形和环境监测数据，即补充了渔业大数据，又通过探测信息检验预报结果并校正预报模型，进而动态预报来提高渔汛成功率，极大的保证渔业捕捞效率，同时通过无人船艇的护卫能力保证渔船远离骚扰，安全作业。

附图说明

图1是本发明实施例的结构示意图。

图2是本发明实施例中无人船艇的结构示意图。

图3是本发明实施例中渔船的结构示意图。

图4是本发明实施例中地面监控中心的结构示意图。

图中：1-无人船艇；2-渔船；3-地面监控中心；4-遥感卫星；5-通信卫星；6-探测声呐；7-海洋数据采集器；8-气象站；9-船载控制器；10-船载通信设备；11-高音喇叭；12-高压水炮；13-前视主摄像头；14-后视鱼眼摄像头；15-渔业信息应用终端；16-渔船通信设备；17-工控机；18-数据服务器；19-中心通信设备。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

如图1至图4所示，一种基于无人船艇1的渔业调度系统，包括无人船艇1、渔船2、遥感卫星4和地面监控中心3，无人船艇1上设有船载控制器9以及分别与船载控制器9连接的探测声呐6、海洋数据采集器7、气象站8、防卫设备、视频设备和船载通信设备10，地面监控中心3包括安装有海洋渔业预报软件和电子海图的工控机17、用于存储历史渔业信息和实时监测信息的数据服务器18、能够接受遥感卫星4信息的中心通信设备19，渔船2上设有渔船通信设备16和用于与工控机17交互的渔业信息应用终端15(渔业信息应用终端15包括服务器和操作界面，操作界面确定的信息数字化后通过无线通信传送给地面监控中心3)，船载通信设备10、渔船通信设备16和中心通信设备19之间能够相互无线通信；探测声呐6能够得到实时探测的渔业信息，海洋渔业预报软件能够根据遥感卫星4传来的信息(包括鱼群影像、鱼群引起的波浪、海鸟分布信息海表温度梯度和叶绿素浓度梯度)和历史渔业信息在内置的预测模型中得到预报的渔业信息并且通过探测声呐6、海洋数据采集器7和气象站8反馈的信息实时校正预测模型的参数(船载控制器9将探测声呐6、海洋数据采集器7和气象站8收集的数据以统一格式打包压缩通过无线通信传送给地面监控中心3)，海洋渔业预报软件能够通过探测的鱼群信息和预报的渔业信息制定捕鱼计划并将调度信息和指令发送给渔船2和无人船艇1，电子海图能够显示预报的渔业信息和探测的渔业信息，渔业信息应用终端15能够接收捕鱼计划、汇报渔业信息、呼叫防卫和救助需求，地面监控中心3在接收到呼叫防卫和救助需求信息后能够调度无人船艇1前往渔船2所在地进行防卫巡逻作业。

把无人船艇1引入到渔业调度系统，发挥了无人船艇1自主航行、持续探测和武装巡逻的优势，提供了丰富而全面的监测数据，并能直接对鱼群实时探测进而校正预测模型参数，还能在渔船2安全方面提供巡逻防护，为海洋渔业调度产业提供了新思路，通过引入无人船艇1强化监测手段，获取大量渔业、地形和环境监测数据，即补充了渔业大数据，又通过探测信息检验预报结果并校正预报模型，进而动态预报来提高渔汛成功率，极大的保证渔业捕捞效率，同时通过无人船艇1的护卫能力保证渔船2远离骚扰，安全作业。

如图1至图4所示，在本实施例中，基于无人船艇1的渔业调度系统还包括通信卫星5，船载通信设备10包括船载数字电台、船载图传电台、船载北斗通信模块和船载海事卫星通信模块，渔船通信设备16包括渔船2数字电台、渔船2北斗通信模块和渔船2海事卫星通信模块，中心通信设备19包括遥感卫星4通讯模块、中心数字电台、中心图传电台、中心北斗通信模块和中心海事卫星通信模块。无人船艇1、渔船2和地面监控中心3可以采用多方式无线通信，保证了通信的可靠。

在本实施例中，船载通信设备10、渔船通信设备16和中心通信设备19之间的数据传送的方式是，近海通过数字电台传送、远海亚太地区通北斗通信模块传送、远海非亚太地区则通过海事卫星通信模块传送，每次传送将等待获取对方应答信息，如果数字电台传送通信失败则通过北斗通信模块传送，如果北斗通信模块通信失败则通过海事卫星通信模块传送，如果海事卫星通信模块通信失败则向地面监控中心3报警并提示；船载通信设备10和中心通信设备19之间视频图像传送方式是，近海通过图传电台传送、远海通过海事卫星通信模块传送，每次传送将等待获取对方应答信息，如果图传电台通信失败则通过海事卫星通信模块传送，如果海事卫星通信模块通信失败则向地面监控中心3报警并提示。通信时采用“传送-应答”方式保证了通信成功率。

在本实施例中，气象站8包括用于监测海域风速、降雨量、气温、湿度和气压数据的设备，海洋数据采集器7包括水温传感器、盐度传感器、流速传感器、溶解氧传感器和叶绿素a传感器。海域风速、降雨量、气温、湿度和气压是海洋外部环境的重要数据，所测信息可作为海洋渔业预报软件输入数据便于补充渔业海洋大数据和完善预测模型。水温、盐度、流速、溶解氧含量和叶绿素a含量是海洋内部环境的重要数据，所测信息可作为海洋渔业预报软件输入数据便于补充渔业海洋大数据和完善预测模型。

如图2所示，在本实施例中，视频设备包括设在船头的前视主摄像头13和设在船尾的后视鱼眼摄像头14。前视主摄像头13全天候监视船头正面海况信息，实时接收控制指令，转动摄像头监控船体上设备状态，后视鱼眼摄像头14(具备三个分摄像头)，能全天候监视船尾海况信息。船载控制器9将前视主摄像头13和后视鱼眼摄像头14收集的数据打包压缩后，通过无线通信传送给地面监控中心3。

如图2所示，在本实施例中，防卫设备包括高音喇叭11和高压水炮12。

一种基于上述渔业调度系统的渔业调度方法，地面监控中心3根据遥感卫星4传来的信息和历史渔业信息在预测模型(根据大数据挖掘分析出的鱼群活动规律，可以根据组合特征数据得到不同类鱼群的渔汛信息)中得到预报的渔业信息(渔汛出现地点和时间)并根据无人船艇1上的探测声呐6、海洋数据采集器7和气象站8反馈的信息实时校正预测模型参数(利于下一周期预报)，地面监控中心3显示预报的渔业信息和探测声呐6探测的渔业信息并通过探测的渔业信息和预报的渔业信息制定捕鱼计划后将调度信息和指令发送给渔船2和无人船艇1。本方法把无人船艇1引入到渔业调度系统，发挥了无人船艇1自主航行、持续探测和武装巡逻的优势，提供了丰富而全面的监测数据，并能直接对鱼群实时探测进而校正预测模型参数，极大的保证渔业捕捞效率。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效系统(如无人船艇集群渔业捕捞系统)，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。