参数，计算每个设备的贝叶斯估计并合成概率分布函数，之后进入周期循环。每个周期首先更新融合数据状态，之后获取数据通讯模块提供的最新设备数据，根据设备无数据状态位来决定是否更新多通信模块每个设备的贝叶斯估计，是否需要重新计算合成概率分布函数。根据算法分析联合分布函数的似然函数，最后根据似然函数最小值条件计算相关参数，计算最终融合值并提供给图形显示模块。
[0069]图9为图形显示模块程序框图。该模块首先初始化软件各模块库，读取用户定制的配置文件，根据消息内容更新用户的视角或场景信息。根据数据融合模块处理后的数据更改图形显示。
【主权项】
1.一种用于水下无人航行器的岸基/水面信息显控系统，其特征在于: 多通信模块一端连接水下无人航行器，另一端连接工控计算机，用于实现工控计算机和水下无人航行器之间的通信连接； 卫星导航单元连接工控计算机，用于将采集岸基/水面信息显控系统的当前位置信息发送给工控计算机； 显示单元连接工控计算机，用于显示水下无人航行器的状态信息和位置信息及岸基/水面信息显控系统的位置信息； 操控单元连接工控计算机，对工控计算机发出控制命令。
2.根据权利要求1所述的一种用于水下无人航行器的岸基/水面信息显控系统，其特征在于:所述多通信模块包括无线电台、卫星通讯模块、微波通信模块、水声通信设备和水面线缆； 所述无线电台一端连接工控计算机，另一端无线连接水下无人航行器，用于与水下无人航行器进行无线电通信； 所述卫星通讯模块一端连接工控计算机，另一端无线连接水下无人航行器，用于与水下无人航行器进行卫星通信； 所述微波通信模块一端连接工控计算机，另一端无线连接水下无人航行器，用于与水下无人航行器进行微波通信； 所述水声通信设备一端连接工控计算机，另一端无线连接水下无人航行器，用于与水下无人航行器进行水声通信； 水下无人航行器还通过水面线缆连接到工控计算机，用于有线通信。
3.根据权利要求1所述的一种用于水下无人航行器的岸基/水面信息显控系统，其特征在于:所述工控计算机包括数据通讯模块、数据融合模块、图形显示模块和命令决策模块； 所述数据通讯模块连接多通信模块，用于多通信模块和工控计算机板卡的数据采集和解析工作，负责多通信模块状态的更新； 所述命令决策模块一端连接数据通讯模块，用于与数据通讯模块进行数据的交互；另一端连接操控单元，接收操控单元发送的命令； 所述数据融合模块一端连接数据通信模块，接收数据通讯模块采集的数据，并且按照融合算法进行数据融合，将数据融合结果反馈给数据通讯模块；另一端连接图形显示模块； 所述图形显示模块连接显示单元，用于接收数据融合模块发送的位置、姿态信息，并以动画形式发送给显示单元。
4.一种用于水下无人航行器的岸基/水面信息显控方法，其特征在于:通过卫星导航单元采集岸基/水面信息显控系统的当前位置信息，将当前位置信息反馈到工控计算机； 岸基/水面信息显控系统选择与水下无人航行器的通信方式，得到水下无人航行器的状态信息和位置信息，并传到工控计算机； 工控计算机进行数据采集，且将采集到的多通信模块数据进行解析，再将解析后的数据进行数据融合处理，发送到显示单元，操控单元根据显示单元显示的数据融合处理结果发出控制命令，通过工控计算机发送给多通信模块，最终发送到水下无人航行器，实现对水下无人航行器的实时控制。
5.根据权利要求4所述的一种用于水下无人航行器的岸基/水面信息显控方法，其特征在于:所述岸基/水面信息显控系统选择与水下无人航行器的通信方式包括以下过程: 如果水下无人航行器在水面工作，无线电台通过无线电通信方式与工控计算机进行通?目; 或，卫星通讯模块通过卫星通信方式与工控计算机进行通信； 或，微波通信模块通过微波通信的方式与工控计算机进行通信； 如果水下无人航行器在水下工作，水声通信设备通过水声通信方式与工控计算机进行通信； 或，水面线缆通过有线通信方式与工控计算机进行通信。
6.根据权利要求4所述的一种用于水下无人航行器的岸基/水面信息显控方法，其特征在于:所述数据融合处理包括以下过程: 首先初始化融合算法参数，计算多通信模块参数的贝叶斯估计，并合成概率分布函数，之后进入周期循环； 每个周期首先更新融合数据状态，之后获取数据通讯模块提供的实时设备数据； 如果多通信模块有设备故障，则更新多通信模块设备参数的贝叶斯估计，重新计算合成概率分布函数； 根据分析联合分布函数的似然函数，根据似然函数最小值条件计算融合算法参数，得到最终融合值并提供给图形显示模块，完成数据融合处理。
7.根据权利要求6所述的一种用于水下无人航行器的岸基/水面信息显控方法，其特征在于:如果多通信模块没有设备故障，则直接分析联合分布函数的似然函数，根据似然函数最小值条件计算相关参数，计算最终融合值并提供给图形显示模块，完成数据融合处理。
8.根据权利要求4所述的一种用于水下无人航行器的岸基/水面信息显控方法，其特征在于:工控计算机的数据采集和解析过程包括: 数据通讯模块首先初始化与多通信模块交互的各通讯线程参数和工控计算机各板卡参数； 然后各线程查询自身的消息队列，如果消息队列有命令决策模块发送的消息，则与设备通讯的线程通过自身的通讯信道将命令发送给多通信模块； 采集工控计算机板卡数据，将采集的板卡数据换算成状态参数； 如果多通信模块有数据，与多通信模块通讯的线程将各自通讯信道上的数据从缓冲区取出并进行解析，将解析后的数据发送到命令决策模块，且将需要融合的数据发送到数据融合模块。
9.根据权利要求8所述的一种用于水下无人航行器的岸基/水面信息显控方法，其特征在于:如果消息队列没有命令决策模块发送的消息，则直接采集工控计算机板卡数据。
10.根据权利要求8所述的一种用于水下无人航行器的岸基/水面信息显控方法，其特征在于:如果多通信模块没有数据，判断三个采集周期是否均无数据，如果三个采集周期均无数据，则上报给用户设备无数据故障，反之设备无数据标示加1.
【专利摘要】本发明涉及一种用于水下无人航行器的岸基/水面信息显控系统及方法，多通信模块一端连接水下无人航行器，另一端连接工控计算机，用于实现工控计算机和水下无人航行器之间的通信连接；卫星导航单元连接工控计算机，用于将采集岸基/水面信息显控系统的当前位置信息发送给工控计算机；显示单元连接工控计算机，用于显示水下无人航行器的状态信息和位置信息及岸基/水面信息显控系统的位置信息；操控单元连接工控计算机，对工控计算机发出控制命令。本发明通过多种通信方式与水下无人航行器进行实时通信和遥控操作，无线通信距离远、传输信号稳定、可靠，并可实现非视距无线视频传输，可对水下无人航行器进行全面、可靠、安全的监视与操控。
【IPC分类】H04N7-18, G06F11-30, H04B13-02
【公开号】CN104683739
【申请号】CN201310626052
【发明人】梁保强, 郭海亮, 贾松力, 李宁, 任申真
【申请人】中国科学院沈阳自动化研究所
【公开日】2015年6月3日
【申请日】2013年11月26日