無人船控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、“十二五”規(guī)劃指出，中國(guó)要大力發(fā)展海洋經(jīng)濟(jì)，海洋經(jīng)濟(jì)也就是所謂的藍(lán)色經(jīng)濟(jì)。在發(fā)展海洋經(jīng)濟(jì)的同時(shí)，無人船的技術(shù)也隨之普遍起來。無人船技術(shù)在國(guó)外發(fā)展較早，剛開始主要用于軍事領(lǐng)域，隨著無人船技術(shù)的普及，應(yīng)用領(lǐng)域慢慢擴(kuò)展到了海洋探測(cè)、環(huán)境參數(shù)采集、海面巡邏以及氣象學(xué)等領(lǐng)域。
　　本論文在進(jìn)行無人船的設(shè)計(jì)過程中，主要采用了模塊化的設(shè)計(jì)理念，分別對(duì)某一個(gè)特定功能的模塊進(jìn)行設(shè)計(jì)，無人船系統(tǒng)包括水上無人船系統(tǒng)和岸基監(jiān)控子系統(tǒng)，水上無人船系統(tǒng)包括無

2、人船下位機(jī)主控制中心和驅(qū)動(dòng)控制中心。無人船下位機(jī)主控制中心采用了基于微處理器S3C2440的電路板，對(duì)于無人船外圍相關(guān)的控制和信息采集的相關(guān)工作由無人船驅(qū)動(dòng)控制中心完成的，驅(qū)動(dòng)控制中心是一款主要采用了微處理器STM32F103VCT6的控制板。無人船搭載了GPS模塊和GPRS模塊，通過GPS模塊實(shí)時(shí)的進(jìn)行無人船的定位，通過與電子地圖比較，可以在上位機(jī)界面進(jìn)行無人船航行軌跡的回放;GPRS主要完成無人船和岸基監(jiān)控子系統(tǒng)之間的通信數(shù)據(jù)傳輸，

3、無人船船體還安裝了防水型的超聲波測(cè)距避障模塊，當(dāng)遇到水面障礙物時(shí)，可以進(jìn)行避障，同時(shí)還搭載了溫濕度傳感器，可以對(duì)無人船所在的水域進(jìn)行溫濕度的檢測(cè)，通過無人船監(jiān)控系統(tǒng)下發(fā)讀取指令并顯示。為了對(duì)無人船所在的水域?qū)崟r(shí)監(jiān)控，采用了5.8GHz的無線網(wǎng)橋進(jìn)行視頻的傳輸，目前市場(chǎng)上用的無線通信模塊大部分是2.4GHz的，為了保證視頻信號(hào)傳輸?shù)姆€(wěn)定性，本論文無人船設(shè)計(jì)采用的是5.8GHz的通信頻率，干擾非常小，傳輸帶寬高達(dá)300M，全完符合視頻傳輸?shù)?/p>

4、要求。無人船裝載了高清的監(jiān)控系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)無人船的水面巡邏功能。
　　本論文設(shè)計(jì)的無人船是一款基本型的無人船(Unmanned Surface Vehicles，USV)，可以實(shí)現(xiàn)基本的航行，結(jié)合目前實(shí)驗(yàn)室研究的ROV（遙控水下機(jī)器人）系統(tǒng)，可以將USV和ROV(Remotely Operated Vehicle，ROV)結(jié)合在一起作為載體，搭載智能機(jī)器人、高清水下攝像機(jī)、光源系統(tǒng)以及海底顯微鏡等設(shè)備，從事水質(zhì)采樣、圖像處理、水下