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专利号: 2019105676723
申请人: 浙江海洋大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 控制;调节
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种水下目标检测系统,其特征在于,用于控制多个无人艇对一待检测海域进行检测,所述水下目标检测系统包括多个无人艇、检查控制器和目标检测控制器;

所述无人艇包括检测无人艇和基准无人艇,各个所述无人艇的船身底部设置有一声呐,所述无人艇的上方设置有无线通讯模块和无人艇控制器,所述无人艇控制器分别与所述无线通讯模块和所述声呐进行通信;

所述检查控制器包括:

检查点分配模块,用于获取设定的多个检查点的位置数据,在每个检查周期之前预设准备时间内,获取各个所述检测无人艇的当前位置,根据所述检测无人艇的当前位置选择与所述检测无人艇距离最近的检查点,作为该无人艇匹配的检查点;

检查任务下发模块,用于将距离最近的检查点的位置数据发送至所对应的检测无人艇;

检查路径设定模块,用于在每个检查周期之前预设准备时间内,确定匹配有至少一个检测无人艇的检查点的位置,根据所述检查点的位置规划基准无人艇的检查路径,以使得所述检查路径覆盖所有匹配有至少一个检测无人艇的检查点;

所述检测无人艇于每个检查周期开始之后,行进至匹配的检查点处,所述基准无人艇于每个检查周期开始之后,沿所设定的检查路径前进,依次检查所对应的检测无人艇;

所述基准无人艇行进至一检查点时,采集声呐检测数据,并发送至所述目标检测控制器;

所述目标检测控制器包括:

检测数据采集模块,用于从各个所述检测无人艇和基准无人艇的无线通讯模块分别获取声呐检测数据;

检测数据比对模块,用于当接收到所述基准无人艇的声呐检测数据时,获取与所述基准无人艇处于同一检查点的检测无人艇的声呐检测数据,并将基准无人艇的声呐检测数据和检测无人艇的声呐检测数据进行比对,如果偏差在预设范围之内,则该检测无人艇检查成功,如果偏差在预设范围之外,则该检测无人艇检查失败;

所述目标检测控制器还包括:

检测路径规划模块,用于生成多个检测路径,所述检测路径在所述待检测海域中分布,且每两条所述检测路径之间不存在重合点,为每条检测路径分别匹配一检测无人艇,并将所述检测路径和检测任务下发至匹配的检测无人艇;

检测任务下发模块,用于将所述检测路径和检测点的位置数据发送至匹配的检测无人艇;

所述检测无人艇接收到检测任务之后,沿所述检测路径前进,并在到达每个检测点时,将当前所处的位置和声呐检测数据通过无线通信发送至所述目标检测控制器的检测数据采集模块;

所述检测无人艇在接收到校验点的位置数据后,中断执行所述检测任务,并将中断信息发送至所述目标检测控制器;

所述检测无人艇在由所述基准无人艇校验成功之后,所述检测无人艇继续返回至校验前的位置,并继续执行所述检测任务,发送任务继续信息至所述目标检测控制器;

所述检测无人艇在由所述基准无人艇校验失败后,向所述目标检测控制器发送任务终止信息;

所述目标检测控制器接收到任务终止信息后,由所述检测路径规划模块调取终止的检测任务所对应的检测路径,将未执行完毕的检测路径分配给另一无人艇,并将更新的检测任务下发给该另一无人艇。

2.根据权利要求1所述的水下目标检测系统,其特征在于,所述检测路径规划模块采用如下步骤将未执行完毕的检测路径分配给另一无人艇:所述检测路径规划模块计算距离未执行完毕的检测路径的起点最近的检测无人艇,将该检测无人艇作为任务替代无人艇;

所述检测路径规划模块将所述未执行完毕的检测路径分配给所述任务替代无人艇。

3.根据权利要求1所述的水下目标检测系统,其特征在于,所述基准无人艇于每个检查周期之前预设准备时间内行进至校准平台进行校准;

所述基准无人艇于每两个检查周期之间,向所述目标检测控制器发送检测请求,所述目标检测控制器的检测路径规划模块为所述基准无人艇规划检测路径,并由所述检测任务下发模块将所述检测任务下发至所述基准无人艇。

4.根据权利要求3所述的水下目标检测系统,其特征在于,所述检测路径规划模块根据每两个检查周期之间的间隔时间和所述基准无人艇的历史平均速度为所述基准无人艇规划检测路径,以使得所述基准无人艇在两个检查周期之间的间隔时间内完成所述检测路径的水下目标检测。

5.一种水下目标检测方法,其特征在于,采用权利要求1至4中任一项所述的水下目标检测系统,所述方法包括如下步骤:所述检查控制器获取设定的多个检查点的位置数据,在每个检查周期之前预设准备时间内,获取各个所述检测无人艇的当前位置,根据所述检测无人艇的当前位置选择与所述检测无人艇距离最近的检查点,作为该无人艇匹配的检查点,并将距离最近的检查点的位置数据发送至所对应的检测无人艇;

所述检查控制器在每个检查周期之前预设准备时间内,确定匹配有至少一个检测无人艇的检查点的位置,根据所述检查点的位置规划基准无人艇的检查路径,以使得所述检查路径覆盖所有匹配有至少一个检测无人艇的检查点;

所述检测无人艇于每个检查周期开始之后,行进至匹配的检查点处,所述基准无人艇于每个检查周期开始之后,沿所设定的检查路径前进,依次检查所对应的检测无人艇;

所述基准无人艇行进至一检查点时,采集声呐检测数据,并发送至所述目标检测控制器;

所述目标检测控制器从各个所述检测无人艇和基准无人艇的无线通讯模块分别获取声呐检测数据;

所述目标检测控制器当接收到所述基准无人艇的声呐检测数据时,获取与所述基准无人艇处于同一检查点的检测无人艇的声呐检测数据,并将基准无人艇的声呐检测数据和检测无人艇的声呐检测数据进行比对,如果偏差在预设范围之内,则该检测无人艇检查成功,如果偏差在预设范围之外,则该检测无人艇检查失败。