一种自动远海侦测系统的制作方法

文档序号:15735897发布日期:2018-10-23 21:28阅读:174来源:国知局

本发明涉及海洋监测技术领域,尤其涉及一种自动远海侦测系统。



背景技术:

目前针对海洋海事的检测,一般利用卫星、飞机、船舶、浮标的手段进行海洋海事侦测,浮标的方法只能对我国管辖的近海进行侦测,卫星、飞机的应用可以对我国远海进行侦测,但是受天气、云层影响较大,并且发射、飞行费用较高,所以利用船舶平台进行人工远洋侦测成为现在远洋实地侦测的手段。但是利用船舶平台进行人工远洋侦测依旧存在短时间内实地侦测范围小,大范围侦测用时长的问题。

所以现在亟需一种自动远洋侦测系统解决的问题来解决以上问题。



技术实现要素:

本发明的目的就是针对上述现有技术的不足,提供一种自动远海侦测系统,其特征在于,自动远洋舰艇系统,无人机群侦查系统,水下无人艇侦查系统以及陆地指挥系统;

自动远洋舰艇运载无人机群和水下无人舰达到指定海域,然后自动释放无人机群和水下无人舰进行远海侦测,并将所述无人机群侦查系统和水下无人艇侦查系统的信息反馈至陆地指挥系统;

无人机群侦查系统实时获取目标海域范围内的图像信息,得到海域图像信息,并将海域图像信息发送至自动远洋舰艇系统;

水下无人艇侦查系统实时获取目标海域范围内的图像信息,得到海域水下图像信息及水样分析,并将海域图像信息发送至自动远洋舰艇系统;

陆地指挥系统接收所述自动远洋舰艇系统发送的海域图像信息,根据获得的海域图像信息标记出的可疑目标的位置及所在位置天气情况生成决策信息;

自动远洋舰艇系统接收到所述陆地指挥系统发送的决策信息后,执行所述决策信息,并将决策信息执行结果回传给所述陆地指挥系统。

本发明能够通过自动远洋舰艇将无人机群和水下无人舰运输到相应的远洋预定区域,利用无人机群和水下无人舰对海洋预定区域的天气、水文环境以及可疑目标进行集中收集处理,解决了现有技术中远海侦测费用高,侦测人员存在高危性的问题。

进一步的,所述自动远洋舰艇系统包括北斗定位模块,所述北斗定位模块精确确定所述自动远洋舰艇系统的位置;气象雷达,所述气象雷达实时监测自动远洋舰艇、无人机群、水下无人舰所在海域内的天气信息;信号传输模块,所述信号传输模块接收发来自所述无人机群侦查系统以及陆地指挥系统的信息与命令;声呐模块,所述声呐模块进行水下探测,探索远洋海域水下存在的障碍物或者其他物体,并防止自动远洋舰艇触碰;以及无线充电模块,所述无线充电模块用于无人机群无线充电。

进一步的,所述无人机群侦查系统包括,供电模块,所述供电模块为无人机及其上部所有设备模块提供电力;周视侦察模块,所述周视侦察模块根据光线状况切换相应的图像采集设备,并驱动图像采集设备旋转,采集无人机所在海域的周视图像信息;信号传输模块,所述信号传输模块用于向所述自动远洋舰艇系统接受和发送信息;激光测距传感器,所述激光测距传感器获取目标物相对于无人机机体的位置信息;三维电子罗盘,所述三维电子罗盘获取目标物相对于无人机机体的角度信息;数据处理模块,所述激光测距传感器和所述三维电子罗盘均与所述数据处理模块,所述数据处理模块根据目标物相对于无人机机体的位置信息和角度信息计算得到目标物的位置信息,并将得到的目标物的位置信息通过所述信号传输模块发送到所述自动远洋舰艇系统;自动避障模块,所述自动避障模块根据所述周视侦察模块的图像信息以及所述数据处理模块的信息来自动躲避障碍物。

进一步的,所述水下无人艇侦查系统包括,水下高清摄像模块,所述水下高清摄像模块用于拍摄所在海域水下环境及物体;信号传输模块,所述信号传输模块用于向所述自动远洋舰艇系统接受和发送信息;水域环境监测模块,所述水域环境监测模块用于监测所述水下无人艇侦查系统所在水域的环境数据,并将检测结果通过所述信号传输模块传输到所述自动远洋舰艇系统。

进一步的,所述陆地指挥系统包括,信号传输模块用于接受所述自动远洋舰艇系统发出的信息,发送所述陆地指挥系统发出的信息;图像信息分析模块,所述图像信息分析模块处理所述气象雷达的天气信息,所述周视侦察模块的周视图像信息,以及所述水下高清摄像模块拍摄的水下图像信息,在周视图像信息中和水下图像信息标记出天气、水文信息及可疑目标位置信息,得到标记处理后的图像信息;中央处理器,所述中央处理器用于处理所述自动远洋舰艇系统以及所述无人机群侦查系统和水下无人艇侦查系统通过所述自动远洋舰艇系统发送回来的信息,将结果整理、展示,并根据获得的海域图像信息标记出的可疑目标的位置及所在位置天气情况生成决策信息;存储器,所述存储器与所述中央处理器电连接,所述中央处理器中的信息全部被所述储存器储存。

进一步的,所述周视侦察模块,包括光控软开关模块、周视电机驱动模块、红外热成像仪、可见光摄像机,所述光控软开关模块与所述周视电机驱动模块电连接,所述红外热成像仪和所述可见光摄像机分别与所述周视电机驱动模块电连接。

进一步的,所述水域环境监测模块包括水温传感器、酸碱度传感器、溶解氧传感器。

进一步的,所述光控软开关单元预先设定光度阈值,当光线强度大于或小于设定光度阈值时红外成像仪与周视电机驱动模块电连接,当光线强度等于设定光度阈值时可见光摄像机与周视电机驱动模块电连接。

进一步的,所述图像信息分析模块包括图像获取模块,所述图像获取模块提取气象雷达发送的所述无人机群所在海域内的天气信息和周视侦察模块发送的无人机所在海域的周视图像信息;图像处理模块,所述图像处理模块将所述无人机群所在海域的周视图像信息与其内部预设的参照图像比对,判断周视图像信息中是否存在可疑物及可疑物所在位置,得到周视图像信息可疑物判断结果;根据气象雷达以及无人机群所在海域的周视图像信息判断天气变化发生位置;图像标记模块,所述图像标记模块接收周视图像信息可疑物判断结果和恶劣天气发生位置信息,并将可疑物位置和天气变化发生位置在周视图像中标记出,得到标记处理后的周视图像信息,所述图像标记模块将标记处理后的周视图像信息发送给所述中央处理器。

进一步的,所述信号传输模块的数据传输方式为无线网络传输。

本发明能够远洋作业,可以针对本国及公共海域进行预订区域大范围快速侦测,能够对海洋环境、水文以及可疑目标进行图像、取样侦测。本发明不受天气,大气层影响,无人操作,安全可靠,费用低。

附图说明

图1为本发明数据传输关系示意图;

图2为本发明中自动远洋舰系统的模块组成框图;

图3为本发明中无人机群侦查系统的模块组成框图与信息交互图;

图4为本发明中陆地指挥系统的模块组成框图;

图5为本发明中水下无人舰侦查系统的模块组成框图;

图6为本发明系统中周视侦查模块组成框图;

图7为本发明系统中图像信息分析模块的组成框图。

附图中,各标号所代表的部件列表如下:

1为自动远洋舰艇系统 ,11为北斗定位模块,12为气象雷达,13为信号传输模块,14为声呐模块,15为无线充电模块;2为无人机群侦查系统,21为供电模块,22为周视侦查模块,221为光控软开关模块,222为周视电机驱动模块;223为红外热成像仪,224为可见光摄像机;23为激光测距传感器,24为三位电子罗盘,25为数据处理模块,26为自动避障模块;3为陆地指挥系统,31为图像信息分析模块,311 为图像获取模块,312为图像处理模块,313为图像标记模块,32为中央处理器,33为存储器;4为水下无人舰侦查系统,41为水下高清摄像模块,42为水域环境监测模块。

具体实施方式

本发明的目的就是针对现有技术中远海侦测费用高,侦测人员存在高危性的问题,提供一种自动远海侦测系统,如图1所示:

包括,自动远洋舰艇系统1,无人机群侦查系统2,水下无人艇侦查系统4以及陆地指挥系统3;

自动远洋舰艇运载无人机群和水下无人舰达到指定海域,然后自动释放无人机群和水下无人舰进行远海侦测,并将无人机群侦查系统2和水下无人艇侦查系统4的信息反馈至陆地指挥系统3;

无人机群侦查系统2实时获取目标海域范围内的图像信息,得到海域图像信息,并将海域图像信息发送至自动远洋舰艇系统1;

水下无人艇侦查系统4实时获取目标海域范围内的水下图像信息及水样分析,得到海域图像信息,并将海域图像信息发送至自动远洋舰艇系统1;

陆地指挥系统3接收所述自动远洋舰艇系统1发送的海域图像信息,根据获得的海域图像信息标记出的可疑目标的位置及所在位置天气情况生成决策信息;

自动远洋舰艇系统1接收到陆地指挥系统3发送的决策信息后,执行所述决策信息,并将决策信息执行结果回传给陆地指挥系统3。

如图2所示:其中自动远洋舰艇系统1包括,北斗定位模块11、气象雷达12、信号传输模块13、声呐模块14、以及无线充电模块15;北斗定位模块11精确确定自动远洋舰艇系统1的位置,使远洋舰能够自动航行到指定作业区域;气象雷达(12)实时监测自动远洋舰艇、无人机群、水下无人舰所在海域内的天气信息;信号传输模块13接收发来自所述无人机群侦查系统(2)以及陆地指挥系统(3)的信息与命令;声呐模块14进行水下探测,探索远洋海域水下存在的障碍物或者其他物体,并防止自动远洋舰艇触碰;无线充电模块15,基于电磁无线充电转换,用于无人机群在飞行甲板上进行无线充电。

如图3所示:其中无人机群侦查系统2包括,供电模块21,周视侦察模块22、信号传输模块13、激光测距传感器23、三维电子罗盘24、数据处理模块25自动避障模块26;供电模块21为无人机及其上部所有设备模块提供电力;周视侦察模块22包括光控软开关模块221、周视电机驱动模块222、红外热成像仪223、可见光摄像机224,光控软开关模块221与周视电机驱动模块222电连接,红外热成像仪223和可见光摄像机224分别与周视电机驱动模块222电连接,具体的光控软开关单元221预先设定光度阈值,当光线强度大于或小于设定光度阈值时红外成像仪223与周视电机驱动模块222电连接,当光线强度等于设定光度阈值时可见光摄像机223与周视电机驱动模块222电连接。周视侦察模块根据光线状况切换相应的图像采集设备,并驱动图像采集设备旋转,采集无人机所在海域的周视图像信息,使采集到的信息更清晰;信号传输模块13用于向所述自动远洋舰艇系统1接受和发送信息;激光测距传感器23获取目标物相对于无人机机体的位置信息;三维电子罗盘24获取目标物相对于无人机机体的角度信息;激光测距传感器23和三维电子罗盘24均与数据处理模块25电连接,数据处理模块25根据目标物相对于无人机机体的位置信息和角度信息计算得到目标物的位置信息,并将得到的目标物的位置信息通过所述信号传输模块13发送到所述自动远洋舰艇系统1;自动避障模块26根据所述周视侦察模块22的图像信息以及所述数据处理模块25的信息来自动躲避障碍物。

如图5所示:其中水下无人艇侦查系统4包括,水下高清摄像模块41、信号传输模块13、水域环境监测模块42;水下高清摄像模块41用于拍摄所在海域水下环境及物体;信号传输模块13用于向所述自动远洋舰艇系统1接受和发送信息;水域环境监测模块42包括水温传感器421、酸碱度传感器422、溶解氧传感器423,用于对预定海域的水温、酸碱度和溶解氧的侦测,水下无人艇侦查系统4所在水域的获得环境数据,并将检测结果通过信号传输模块13传输到自动远洋舰艇系统1;

如图4所示:其中陆地指挥系统3包括,信号传输模块13、图像信息分析模块31、中央处理器32、以及存储器33;信号传输模块13用于接受自动远洋舰艇系统1发出的信息和发送陆地指挥系统3发出的信息;

如图7所示:图像信息分析模块31包括图像获取模块311,所述图像获取模块311提取气象雷达12发送的所述无人机群所在海域内的天气信息和周视侦察模块22发送的无人机所在海域的周视图像信息;图像处理模块312,图像处理模块312将无人机群所在海域的周视图像信息与其内部预设的参照图像比对,判断周视图像信息中是否存在可疑物及可疑物所在位置,得到周视图像信息可疑物判断结果;根据气象雷达12以及无人机群所在海域的周视图像信息判断天气变化发生位置;图像标记模块313,图像标记模块313接收周视图像信息可疑物判断结果和恶劣天气发生位置信息,并将可疑物位置和天气变化发生位置在周视图像中标记出,得到标记处理后的周视图像信息,图像标记模块313将标记处理后的周视图像信息发送给所述中央处理器32。

如图6所示:图像信息分析模块31处理气象雷达12的天气信息,周视侦察模块22的周视图像信息,以及水下高清摄像模块41拍摄的水下图像信息,在周视图像信息中和水下图像信息标记出天气、水文信息及可疑目标位置信息,得到标记处理后的图像信息;中央处理器32用于处理自动远洋舰艇系统1以及无人机群侦查系统2和水下无人艇侦查系统4通过自动远洋舰艇系统1发送回来的信息,将结果整理、展示,并根据获得的海域图像信息标记出的可疑目标的位置及所在位置天气、水文等情况生成决策信息;存储器33与中央处理器32电连接,中央处理器中的信息全部被储存器33储存。

信号传输模块13的数据传输方式为无线网络传输,具体的为雷达或WLAN或WiFi或GPRS或CDMN。

本发明能够远洋作业,可以针对本国及公共海域进行预订区域大范围快速侦测,能够对海洋环境、水文以及可疑目标进行图像、取样侦测。本发明不受天气,大气层影响,无人操作,安全可靠,费用低。

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