本發(fā)明涉及無人駕駛航行器防碰撞技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種水面無人駕駛航行器防碰撞系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

信息戰(zhàn)是二十一世紀(jì)的主導(dǎo)戰(zhàn)爭樣式。隨著信息戰(zhàn)向海戰(zhàn)場的延伸，未來的海戰(zhàn)面臨著信息化的挑戰(zhàn)。在海上一些惡劣海情和區(qū)域下，參戰(zhàn)人員很難完成相應(yīng)的作戰(zhàn)任務(wù)，為此，美國、俄羅斯、歐洲、日本等國，正在加緊研制無人水面航行器項目，用于完成惡劣戰(zhàn)場環(huán)境的作戰(zhàn)需求。

無人水面航行器是一種小型水面自航載體，以水面艦艇為支援平臺，可長時間自主遠(yuǎn)程航行的無人智能小型武器裝備平臺。利用無人水面航行器可以進(jìn)行海戰(zhàn)場情報收集，海戰(zhàn)場監(jiān)視分析、海戰(zhàn)場感知傳播等。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的以上問題，提供一種水面無人駕駛航行器防碰撞系統(tǒng)，可以避免水面無人駕駛航行器在航行時發(fā)生碰撞。

為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，達(dá)到上述技術(shù)效果，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：一種水面無人駕駛航行器防碰撞系統(tǒng)，包括測量傳感器、控制運(yùn)動器、測量控制器、航行控制器，

所述測量傳感器與航行控制器連接，測量傳感器跟蹤預(yù)測航行軌跡測量各個將要到達(dá)的航行位置，測量出預(yù)測航道中是否存在障礙物，如果預(yù)測的航道中存在障礙物則向航行控制器發(fā)送報警指令，

所述測量控制器與航行控制器連接，所述航行控制器將航行控制的數(shù)據(jù)發(fā)送給所述測量傳感器，所述測量控制器依據(jù)航行數(shù)據(jù)預(yù)測水面無人駕駛航行器將要到達(dá)的航行位置，并計算出這些位置點(diǎn)對應(yīng)于水面無人駕駛航行器坐標(biāo)系的角度和方位，

所述測量控制器與控制運(yùn)動器連接，所述測量控制器根據(jù)所述角度和方位信息生成控制指令發(fā)送至所述控制運(yùn)動器，所述控制運(yùn)動器產(chǎn)生相應(yīng)動作。

優(yōu)選的，所述測量傳感器為激光測距傳感器。

優(yōu)選的，所述航行控制器收到報警指令則立刻停止當(dāng)前的航行任務(wù)、啟動應(yīng)急航行預(yù)案、控制水面無人駕駛航行器暫停、并向操縱員發(fā)送報警。

本發(fā)明的有益效果是：利用預(yù)先準(zhǔn)備的航行控制指令，預(yù)測即將到達(dá)的航道、能夠?qū)︻A(yù)測航道中的各個空間位置進(jìn)行提前預(yù)測量，從而避免因為水面無人駕駛航行器突然轉(zhuǎn)時碰撞到未知障礙物，克服了目前水面無人駕駛航行器上固定安裝的各種傳感器測量范圍小、無法適應(yīng)大范圍航行的。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中：

圖1是本發(fā)明的整體框架示意圖。

具體實(shí)施方式

下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例，來詳細(xì)說明本發(fā)明。

如圖1所示，一種水面無人駕駛航行器防碰撞系統(tǒng)，包括測量傳感器、控制運(yùn)動器、測量控制器、航行控制器；測量傳感器與航行控制器連接，測量傳感器跟蹤預(yù)測航行軌跡測量各個將要到達(dá)的航行位置，測量出預(yù)測航道中是否存在障礙物，如果預(yù)測的航道中存在障礙物則向航行控制器發(fā)送報警指令；測量控制器與航行控制器連接，航行控制器將航行控制的數(shù)據(jù)發(fā)送給所述測量傳感器，測量控制器依據(jù)航行數(shù)據(jù)預(yù)測水面無人駕駛航行器將要到達(dá)的航行位置，并計算出這些位置點(diǎn)對應(yīng)于水面無人駕駛航行器坐標(biāo)系的角度和方位；測量控制器與控制運(yùn)動器連接，測量控制器根據(jù)角度和方位信息生成控制指令發(fā)送至所述控制運(yùn)動器，控制運(yùn)動器產(chǎn)生相應(yīng)動作。利用預(yù)先準(zhǔn)備的航行控制指令，預(yù)測即將到達(dá)的航道、能夠?qū)︻A(yù)測航道中的各個空間位置進(jìn)行提前預(yù)測量，從而避免因為水面無人駕駛航行器突然轉(zhuǎn)時碰撞到未知障礙物，克服了目前水面無人駕駛航行器上固定安裝的各種傳感器測量范圍小、無法適應(yīng)大范圍航行的。

本實(shí)施例中測量傳感器為激光測距傳感器，依據(jù)水面無人駕駛航行器控制特點(diǎn)、將激測量傳感器與測量控制器、控制運(yùn)動器三者結(jié)合起來組成具有自動跟蹤能力的航道測量器。測量控制器與航行控制器連接起來，航行控制器將航行控制的數(shù)據(jù)發(fā)送給測量控制器，測量控制器依據(jù)航行數(shù)據(jù)預(yù)測水面無人駕駛航行器將要到達(dá)的航行軌跡。

測量控制器將預(yù)測的軌跡數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為控制數(shù)據(jù)控制運(yùn)動控制器轉(zhuǎn)動測量傳感器跟蹤預(yù)測航行軌跡測量各個將要到達(dá)的航行位置，測量出預(yù)測航行軌跡中是否存在障礙物，如果預(yù)測的航行軌跡中存在障礙物則向航行控制器發(fā)送報警指令，航行控制器接收到報警指令則立刻停止當(dāng)前的航行任務(wù)、啟動應(yīng)急航行預(yù)案、控制水面無人駕駛航行器暫停、并向操縱員發(fā)送報警，由操作員決定下一步的航行計劃。

航行控制器與測量控制器連接，將航行控制器根據(jù)航行任務(wù)生成的未來3秒內(nèi)的控制指令流發(fā)送給測量控制器。測量控制器根據(jù)收到的未來3秒的控制指令流計算出未來3秒內(nèi)水面無人駕駛航行器將要航行的軌跡位置，并計算出這些位置點(diǎn)對應(yīng)于水面無人駕駛航行器坐標(biāo)系的角度和方位。測量控制器根據(jù)這些角度和方位生成控制指令、控制控制運(yùn)動器產(chǎn)生動作、將安裝在其上部的激光測距傳感器瞄準(zhǔn)預(yù)測軌跡位置進(jìn)行測量。由于測量速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于水面無人駕駛航行器機(jī)動速度測量時間可以忽略，因此整個測量過程是連續(xù)的，能夠連續(xù)地進(jìn)行測量。

以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。