一种新型船舶航行控制装置的制作方法

本实用新型涉及船舶航行控制装置技术领域，具体为一种新型船舶航行控制装置。

背景技术：

对于海上或内河航行的水面船舶，常常需要按照预设的航迹自主航行，以完成特定的航行任务，如水面船舶需要沿海岸线自主航行，执行地形勘查、扫雷、水质取样、视景监控等任务，航迹控制方案主要包括航迹偏差控制和船向控制，航向控制用以控制船舶的航向与期望航迹平行，航迹偏差控制则在航向控制的基础上使侧偏距逐渐收敛为零，从而控制船舶的实际航迹收敛于期望航迹上，因此，新型船舶航行控制装置的使用越来越广泛。

目前市面上的新型船舶航行控制装置，无法获取姿态数据，通过主机来完成对水下无人船定深和定向航行，并且智能化程度低，缺少相应的信号灯预警系统，满足不了使用者的需求，因此市场急需研制一种新型船舶航行控制装置来帮助人们解决现有的问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种新型船舶航行控制装置，以解决上述背景技术中提出的现有的新型船舶航行控制装置的无法完成对水下船舶定深航行，智能化程度低和缺少相应的信号灯预警系统的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种新型船舶航行控制装置，包括船体，所述船体的上端设置有操作室，所述操作室的上方设置有信号灯系统，所述信号灯系统的一侧设置有扬声器，所述信号灯系统的上方设置有报警灯，报警灯设置有若干个，且若干个报警灯依次排列，所述信号灯系统的另一侧设置有无线接发送模块，所述信号灯系统的前端设置有液晶显示屏，所述船体上方的一侧设置有操舵台，所述操舵台的内部设置有航向航速控制器，船体的内部设置有机舱，所述机舱的内部设置有主机，所述主机的一侧设置有固定承台，所述固定承台的上方设置有中间轴，所述中间轴上套装有中间轴承，所述中间轴的一侧设置有螺旋桨，所述固定承台的一侧设置有舵角传感器，所述主机的一侧设置有智能跟随模块，所述机舱的一侧设置有水密舱，所述水密舱内壁的上方设置有主控制器模块，所述主控制器模块的一侧设置有航向数据记录仪，所述主控制器模块的下方设置有深度测量模块，所述深度测量模块的一侧设置有陀螺仪，所述陀螺仪的一侧设置有磁强计，所述陀螺仪与磁强计之间设置有加速度计，所述船体的下方设置有水压传感器。

优选的，所述水压传感器的输出端与深度测量模块的输入端电性连接，所述深度测量模块的输出端与主控制器模块的输入端电性连接，所述主控制器模块的输出端与信号灯系统的输入端电性连接。

优选的，所述智能跟随模块和航向数据记录仪的输出端均与主控制器模块的输入端电性连接，所述陀螺仪、加速度计和磁强计的输出端均与主控制器模块的输入端电性连接。

优选的，所述舵角传感器的输出端与航向航速控制器的输入端电性连接，所述航向航速控制器的输出端与主控制器模块的输入端电性连接，所述无线接发送模块的输出端均与扬声器、报警灯和液晶显示屏的输入端电性连接。

优选的，所述中间轴均与中间轴承和螺旋桨通过键连接，所述中间轴的一端贯穿并延伸至船体的外部。

优选的，所述船体与操舵台焊接连接，所述船体与操作室为一体结构。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1.该新型船舶航行控制装置通过设置信号灯系统和主控制器模块，当船舶水下姿态偏移量过大时，主控制器模块控制信号灯系统，无线接发送模块接受控制信号，同时，连接报警灯进行报警警示，扬声器进行发出警报声音，液晶显示屏对异常情况进行显示，工作人员收到信号灯系统的提示后，对船舶水下姿态进行偏移修改，起到了很好的预警作用，解决了传统新型船舶航行控制装置的缺少相应的信号灯预警系统的问题。

2.该新型船舶航行控制装置通过设置主控制器模块、加速度计、磁强计和陀螺仪，主控制器模块根据反馈的深度与反馈的俯仰角，控制水下船舶保持目标深度航行，磁强计对检测的方位信息进行校准，然后将校准结果作为检测的最终方位信息结果发送给主控制器模块，加速度计使得得到的加速度值能够更加准确，进而提高水下船舶的工作性能，将陀螺仪进行零偏校正，进而保证陀螺仪的检测精度，校正完成后，陀螺仪就会获取相应的平衡数据，确定水下船舶当前的俯仰姿态和滚转姿态，整个控制过程智能化程度高，解决了传统新型船舶航行控制装置智能化程度低的问题。

3.该新型船舶航行控制装置通过设置深度测量模块和水压传感器，水压传感器将水压信号发送给深度测量模块，从而确定检测的水下实际深度，主控制器模块将深度测量模块检测的水下的实际深度与目标深度进行对比，计算出水下船舶的目标俯仰角，此时，主控制器模块将深度测量模块检测的实际俯仰角与目标俯仰角进行比较，计算出目标俯仰转矩，实现了水下船舶定深的航行。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型一种新型船舶航行控制装置的原理示意图；

图3为本实用新型信号灯系统的原理示意图。

图中：1、船体；2、操舵台；3、主机；4、固定承台；5、中间轴承；6、螺旋桨；7、舵角传感器；8、智能跟随模块；9、水压传感器；10、深度测量模块；11、操作室；12、信号灯系统；13、扬声器；14、报警灯；15、液晶显示屏；16、陀螺仪；17、加速度计；18、磁强计；19、机舱；20、水密舱；21、主控制器模块；22、航向航速控制器；23、无线接发送模块；24、航向数据记录仪；25、中间轴。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

请参阅图1-3，本实用新型提供的一种实施例：一种新型船舶航行控制装置，包括船体1，船体1的上端设置有操作室11，操作室11的上方设置有信号灯系统12，信号灯系统12的一侧设置有扬声器13，扬声器13采用型号为st-01508mr的扬声器13，信号灯系统12的上方设置有报警灯14，报警灯14设置有若干个，且若干个报警灯14依次排列，信号灯系统12的另一侧设置有无线接发送模块23，无线接发送模块23采用型号为stc12c5a60s2的无线接发送模块23，信号灯系统12的前端设置有液晶显示屏15，船体1上方的一侧设置有操舵台2，操舵台2的内部设置有航向航速控制器22，航向航速控制器22采用型号为723的航向航速控制器22，船体1的内部设置有机舱19，机舱19的内部设置有主机3，主机3的一侧设置有固定承台4，固定承台4的上方设置有中间轴25，中间轴25上套装有中间轴承5，中间轴25的一侧设置有螺旋桨6，固定承台4的一侧设置有舵角传感器7，舵角传感器7采用型号为45c3dl的舵角传感器7，主机3的一侧设置有智能跟随模块8，智能跟随模块8采用型号为stm32的智能跟随模块8，机舱19的一侧设置有水密舱20，水密舱20内壁的上方设置有主控制器模块21，主控制器模块21采用型号为07kt98的主控制器模块21，对船舶水下姿态进行偏移修改，起到了很好的预警作用，主控制器模块21的一侧设置有航向数据记录仪24，航向数据记录仪24采用型号为cr-4的航向数据记录仪24，主控制器模块21的下方设置有深度测量模块10，深度测量模块10采用型号为p3121s的深度测量模块10，智能化程度提高，深度测量模块10的一侧设置有陀螺仪16，陀螺仪16采用型号为ml720-mems的陀螺仪16，陀螺仪16的一侧设置有磁强计18，磁强计18采用型号为gy13-lz-650的磁强计18，陀螺仪16与磁强计18之间设置有加速度计17，加速度计17采用型号为sd1000的加速度计17，船体1的下方设置有水压传感器9，水压传感器9采用型号为ele-801的水压传感器9。

进一步，水压传感器9的输出端与深度测量模块10的输入端电性连接，深度测量模块10的输出端与主控制器模块21的输入端电性连接，主控制器模块21的输出端与信号灯系统12的输入端电性连接，对船舶水下姿态进行偏移修改，起到了很好的预警作用。

进一步，智能跟随模块8和航向数据记录仪24的输出端均与主控制器模块21的输入端电性连接，陀螺仪16、加速度计17和磁强计18的输出端均与主控制器模块21的输入端电性连接，装置的智能化程度提高。

进一步，舵角传感器7的输出端与航向航速控制器22的输入端电性连接，航向航速控制器22的输出端与主控制器模块21的输入端电性连接，无线接发送模块23的输出端均与扬声器13、报警灯14和液晶显示屏15的输入端电性连接，使得结构之间的运转更加高效。

进一步，中间轴25均与中间轴承5和螺旋桨6通过键连接，中间轴25的一端贯穿并延伸至船体1的外部，使得结构之间的连接关系更加合理。

进一步，船体1与操舵台2焊接连接，船体1与操作室11为一体结构，使得结构之间的安全性、稳固性更加好。

工作原理：使用时，主控制器模块21接收到定深航行命令，确定目标深度，船体1下方的水压传感器9将水压信号发送给深度测量模块10，从而确定检测的水下实际深度，主控制器模块21将深度测量模块10检测的水下的实际深度与目标深度进行对比，计算出水下船舶的目标俯仰角，此时，主控制器模块21将深度测量模块10检测的实际俯仰角与目标俯仰角进行比较，计算出目标俯仰转矩，另一方面，智能跟随模块8与主机3相连接，主控制器模块21根据对移动目标的跟随命令获取移动目标的位置信息，对移动目标进行跟随，主控制器模块21控制主机3根据目标俯仰转矩进行航行调整，主机3的输出轴带动中间轴25转动，中间轴25带动螺旋桨6转动，从而螺旋推进船舶的水平运行，智能跟随模块8根据目标俯仰转矩完成一次航行调整之后，将形成的反馈深度和反馈俯仰角发送给主控制器模块21，主控制器模块21根据反馈的深度与反馈的俯仰角，控制水下船舶保持目标深度航行，磁强计18对检测的方位信息进行校准，然后将校准结果作为检测的最终方位信息结果发送给主控制器模块21，加速度计17使得得到的加速度值能够更加准确，进而提高水下船舶的工作性能，将陀螺仪16进行零偏校正，进而保证陀螺仪16的检测精度，校正完成后，陀螺仪16就会获取相应的平衡数据，陀螺仪16将平衡数据与加速度计17检测的俯仰速度和滚转速度进行结合，确定水下船舶当前的俯仰姿态和滚转姿态，整个控制过程智能化程度高，从而能够确定船舶偏移航行量，当船舶水下姿态偏移量过大时，主控制器模块21控制信号灯系统12，无线接发送模块23接受控制信号，同时，连接报警灯14进行报警警示，扬声器13进行发出警报声音，液晶显示屏15对异常情况进行显示，工作人员收到信号灯系统12的提示后，对船舶水下姿态进行偏移修改，起到了很好的预警作用，舵角传感器7发送舵角信息给航向航速控制器22，航向航速控制器22将发送信息进行收集整合后，继续发送给主控制器模块21，主控制器模块21控制总线输出油门模拟电压和启动指令至主机3，并发送舵角执行指令至舵角执行机构，由舵角执行机构控制舵的方向。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。