基于无人机一体化避障系统的无人船的制作方法

本发明涉及无人船技术领域，具体涉及一种基于无人机一体化避障系统的无人船。

背景技术：

无人船在复杂水域测量水质、采样、水深、水下地形、流量测量等作业，如遇岛礁、杂草较多、船在操作员及船的摄像头视野之外，需要无人机探知水面障碍物。

目前无人船避障能力差，容易搁浅，但水面作业功能完善，无人机续航能力差且无水下探测能力，但能携带摄像头灵活变换视野，若能够将两者结合起来，将能实现更加完善的功能。

技术实现要素：

本发明提供一种基于无人机一体化避障系统的无人船，将无人船作为无人机的水上母舰以解决无人船应用于复杂水上作业的避障问题。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种基于无人机一体化避障系统的无人船，包括船体、置于在船体中的操作台，以及与无人船配合使用的无人机，所述操作台包括通信单元、存储单元、定位单元、传感器信号采集单元、导航单元和控制单元；所述通信单元用于无人船与无人机通信，所述存储单元存储采集的传感器数据和预设的电子栅栏区域，所述定位单元用于采集无人机位置、速度信息，所述传感器信号采集单元用于接受无人机和无人船周围环境检测的数据，所述导航单元根据传感器采集的数据进行路径规划以及跟踪无人船位置，所述控制单元用于控制无人船的船体推进。

所述船体上设置有用于停放无人机的停机坪，无人船与无人机实时通信。

所述停机坪为圆形，四周设置传感器，用于感知无人机降落过程中方位和距地距离。

所述无人机的正下方底部设置有距离传感器和压力传感器，并实时与无人船通信。

所述传感器信号采集单元包括气压计、陀螺仪、摄像头和电子罗盘。

无人机的停机过程分为船体静止停机和船体运动停机，其中船体运动停机过程中无人机和无人船实时通信，保持相对速度和方向。

由以上技术方案可知，本发明无人船、无人机一体系统，二者相辅相成，实时通信，能够快速检测航道上障碍物并有效避障，在复杂水域操作员可以灵活操作两者，既不担心船体搁浅碰撞，也能无遗漏的完成工作。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明中操作台的系统原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的一种优选实施方式作详细的说明。

无人船在复杂、危险的水域内具有稳定的航行能力，必须做到实时监控自身的设备运行状况、感知外界信息、作出正确的决策，而这些操作依靠与外界环境交互的传感器系统、高级别的自主导航系统、精准的自动控制程序以及稳定快速的网络通讯技术实现的。

如图1所示，所述无人船1包括船体2、置于在船体中的操作台3，以及与无人船配合使用的无人机4。

如图2所示，所述操作台3包括控制单元31以及与该控制单元信号连接的通信单元32、存储单元33、定位单元34、传感器信号采集单元35和导航单元36。船体中还设置有动力单元5，包括电机、电池，电机位于船体尾部，电池位于船体中部。无人船中还设置有雷达探测装置，用于测量水深。

所述通信单元32用于无人船与无人机的实时通信，所述存储单元33存储采集的传感器数据和预设的电子栅栏区域，所述定位单元34用于采集无人机位置、速度信息，所述传感器信号采集单元35用于接受无人机和无人船周围环境检测的数据，所述导航单元36根据传感器采集的数据进行路径规划以及跟踪无人船位置，所述控制单元31接收定位单元、传感器信号采集单元、导航单元的数据，进过分析计算后，控制无人船的船体推进。

所述无人船1上设置有用于停放无人机的停机坪21，无人船与无人机实时通信，该停机坪为圆形，四周设置传感器，用于感知无人机降落过程中方位和距地距离。所述无人机4的正下方底部设置有距离传感器和压力传感器，无人机内还设置有导航系统，并实时与无人船通信，可以有效精准的降落停机。无人机的停机过程分为船体静止停机和船体运动停机，其中船体运动停机过程中无人机和无人船实时通信，保持相对速度和方向，实现准确无冲击的降落。无人机通过自身携带的摄像头，极大的扩展了无人船的视野，与无人船配合，全面的探知水面障碍物。无人机随时探路、实时反馈水面情况，实时回收，预防其他因素引起的炸机等损失，使得无人船能到达更复杂的水域，在恶劣环境下，避免人员实地工作。

以上所述实施方式仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。

技术特征：

技术总结
本发明提供一种基于无人机一体化避障系统的无人船，包括船体、置于在船体中的操作台，以及与无人船配合使用的无人机，所述操作台包括通信单元、存储单元、定位单元、传感器信号采集单元、导航单元和控制单元。本发明无人船、无人机一体系统，二者相辅相成，实时通信，能够快速检测航道上障碍物并有效避障，在复杂水域操作员可以灵活操作两者，既不担心船体搁浅碰撞，也能无遗漏的完成工作。

技术研发人员：朱明亮;邓卓明;叶刚
受保护的技术使用者：安徽科微智能科技有限公司
技术研发日：2017.05.13
技术公布日：2017.07.25