一种无人船的自动投料系统技术方案

本发明专利技术公开一种无人船的自动投料系统，包括相互通信连接的地面站模块和无人船模块；地面站模块包括地面站电脑、与地面站电脑相连的地面通讯控制单元与地面差分定位单元；无人船模块包括无人船通讯控制单元、无人船差分定位单元、GPS模块、投料执行单元以及无人船自主航行控制模块，所述无人船自主航行控制模块分别与所述无人船通讯控制单元、无人船差分定位单元、GPS模块分别相连；所述投料执行单元与无人船通讯控制单元相连。本发明专利技术可以实现使无人船达到厘米级定位，投料机投放饲料半径大，能达到预先要求的投料范围，可在大面积水域进行作业，并在作业任务完成后的自动返航。

【技术实现步骤摘要】
一种无人船的自动投料系统
本专利技术涉及无人船
，特别是涉及一种无人船的自动投料系统。
技术介绍
无人船是一种可按照预设路线以及任务自主在水面航行并自主执行作业的全自动机器人。近年来无人技术发展迅速，无人机、无人车等也渐渐在工业、民用领域推广应用起来。而现在无人船大多用于水质采样，声呐探测等专业领域，在水产养殖领域的应用还少之又少。近海水产养殖往往水域面积大，养殖划分区块多，传统的人工作业一般是由一人驾驶船只，另一个人进行人工撒料。但人工撒料作业因为养殖场水域面积大，单靠人的体力不可能持久作业，因此作业周期长、效率低，为了提高效率需要耗费大量的人力。并且在一些特殊养殖要求中，人工撒料半径小，无法将饲料均匀投放在养殖水域内。为了提高大面积水域水产养殖投放饲料的效率，有必要引入无人船以替代传统人工作业，以解决上述的问题和需求。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，而提供一种无人船的自动投料系统。为实现本专利技术的目的所采用的技术方案是：一种无人船的自动投料系统，包括相互通信连接的地面站模块和无人船模块；地面站模块包括地面站电脑、与地面站电脑相连的地面通讯控制单元与地面差分定位单元；无人船模块包括无人船通讯控制单元、无人船差分定位单元、GPS模块、投料执行单元以及无人船自主航行控制模块，所述无人船自主航行控制模块分别与所述无人船通讯控制单元、无人船差分定位单元、GPS模块分别相连；所述投料执行单元与无人船通讯控制单元相连。所述地面通讯控制单元包括相连接的地面数传模块、地面数传天线，地面数传模块与地面站电脑相连，地面数传天线与地面数传模块相连；所述的地面差分定位单元包括与地面站电脑相连的差分基站模块、GNSS天线、天线，差分基站模块分别与GNSS天线、天线相连。所述无人船通讯控制单元包括接收机、无人船数传模块、无人船数传天线；接收机、无人船数传模块分别与无人船自主航行控制模块相连，无人船数传模块与无人船数传天线相连；所述无人船差分定位单元包括差分流动站模块、无人船GNSS天线、无人船天线；差分流动站模块与无人船自主航行控制模块及无人船GNSS天线、无人船天线相连。所述的无人船自主航行控制模块与船挂机相连，所述船挂机包括船挂机电池、伺服舵机、伺服电机，伺服舵机、伺服电机分别与自主航行控制模块相连。所述的投料执行单元包括投料机以及电子开关，所述投料机通过所述电子开关与所述无人船通讯控制单元的接收机相连，所述电子开关连接电池。所述的无人船自主航行控制模块连接供电电池。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术自动投料系统，可以实现使无人船达到厘米级定位，投料机投放饲料半径大，能达到预先要求的投料范围，可在大面积水域进行作业，并在作业任务完成后的自动返航。附图说明图1所示为本专利技术的自动投料系统的结构示意图。具体实施方式以下结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。如图1所示，本专利技术的自动投料系统包括：地面站模块和无人船模块，其中，地面站模块包括地面站电脑、地面通讯控制单元、地面差分定位单元；地面通讯控制单元包括数传模块、数传天线，数传模块与地面站电脑相连；地面差分定位单元包括差分基站模块、GNSS天线、天线，差分基站模块与地面站电脑相连，差分基站模块分别与GNSS天线、天线相连，无人船模块包括通讯控制单元、差分定位单元、自主航行控制模块、GPS模块、供电电池、投料执行单元、船挂机、船挂机电池。其中通讯控制单元包括接收机、数传模块、数传天线，接收机、数传模块分别与自主航行控制模块相连；差分定位单元包括差分流动站模块、GNSS天线、天线，差分流动站模块与自主航行控制模块相连；投料执行单元包括、电子开关、投料机、供电电池，电子开关与接收机相连；船挂机包括伺服舵机、伺服电机，伺服舵机、伺服电机分别与自主航行控制模块相连。使用时，使用者首先用地面站电脑按作业水域面积预先规划好无人船的航行型路线；再通过数传模块将数据无线传输到无人船的自助航行控制模块，使用者将地面站的模式控制开关拨至自动模式，接收机通过无线信号接收到控制信号，并将信号传给自助航行控制模块，无人船开始按规划航线自主行驶。在无人船行驶中，GPS模块对船只定位以及姿态进行监控；差分基站模块和差分流动站模块将各自从GNSS天线获取的定位信息进行比较，获得厘米级差分定位数据；由GPS模块和差分定位单元获得的数据，无人船将通过自主航行控制模块控制船挂机的伺服舵机和伺服电机，自主对行驶的航行方向及速度进行调整，以达到不偏离规定航线的效果。使用者可通过传输到地面站的无人船行驶情况判断是否开始或结束投料作业。使用者拨动投料控制开关，无人船上的接收机接受控制开关信号并将信号传给电子开关模块，再由电子开关模块执行供电电池与投料机的通路或断路。最后，在规定航线任务执行结束后，无人船自动返航。必要时，使用者也可将地面站的模式控制开关拨至手动模式，对无人船进行操控，使用者通过地面站上的操控杆控制无人船的行驶方向、行驶速度，控制信号由接收机接收并传输给自主航行控制模块，自主航行控制模块控制船挂机的伺服舵机和伺服电机，使无人船执行改变方向和速度的命令本专利技术采用了上述技术方案后，可以达到以下效果：1、地面站的地面差分定位单元与无人船的差分定位单元利用差分定位原理可以使无人船达到厘米级定位，保证了无人船航行路线的精确性。2、在保证杭行路线准确的基础上，投料机投放饲料半径大，能达到预先要求的投料范围，提高饲料投放的均匀度。3、通讯控制单元可保证远距离控制的有效性，使无人船可在大面积水域进行作业。4、可实现作业任务完成后的自动返航。以上所述仅是本专利技术的优选实施方式，应当指出的是，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无人船的自动投料系统，其特征在于，包括相互通信连接的地面站模块和无人船模块；地面站模块包括地面站电脑、与地面站电脑相连的地面通讯控制单元与地面差分定位单元；无人船模块包括无人船通讯控制单元、无人船差分定位单元、GPS模块、投料执行单元以及无人船自主航行控制模块，所述无人船自主航行控制模块分别与所述无人船通讯控制单元、无人船差分定位单元、GPS模块分别相连；所述投料执行单元与无人船通讯控制单元相连。/n

【技术特征摘要】
1.一种无人船的自动投料系统，其特征在于，包括相互通信连接的地面站模块和无人船模块；地面站模块包括地面站电脑、与地面站电脑相连的地面通讯控制单元与地面差分定位单元；无人船模块包括无人船通讯控制单元、无人船差分定位单元、GPS模块、投料执行单元以及无人船自主航行控制模块，所述无人船自主航行控制模块分别与所述无人船通讯控制单元、无人船差分定位单元、GPS模块分别相连；所述投料执行单元与无人船通讯控制单元相连。


2.如权利要求1所述无人船的自动投料系统，其特征在于，所述地面通讯控制单元包括相连接的地面数传模块、地面数传天线，地面数传模块与地面站电脑相连，地面数传天线与地面数传模块相连；
所述的地面差分定位单元包括与地面站电脑相连的差分基站模块、GNSS天线、天线，差分基站模块分别与GNSS天线、天线相连。


3.如权利要求1所述无人船的自动投料系统，其特征在于，所述无人船通讯控制单...

【专利技术属性】
技术研发人员：苗海，郭雷，
申请(专利权)人：天津市宏宇天翔航天航空科技有限公司，
类型：发明
国别省市：天津;12