基于卫星通信的智能无人艇群海上应用系统及工作方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于卫星通信的智能无人艇群海上应用系统及工作方法，该应用系统包括无人艇子系统,在远近各种海域内执行作业；通信子系统，为新型的通信系统，包括地面的多种通信方式和卫星通信方式，卫星通信方式支持高轨窄带卫星通信，同时也支持低轨宽带卫星通信；指挥中心子系统，通过通信子系统与无人艇子系统之间实现信息互联和控制，用于系统内各数据源信息的融合处理和综合指挥控制，能够显示统一的海上船舶监视态势图，并能够管理辖区的所有分布式监控节点。本发明专利技术克服了传统通信方式距离受限的问题，为实现远近任意海域的智能无人艇集群应用提供了通信保障,解决了无人艇执行任务的范围受限和效率低的问题。艇执行任务的范围受限和效率低的问题。艇执行任务的范围受限和效率低的问题。

【技术实现步骤摘要】
基于卫星通信的智能无人艇群海上应用系统及工作方法


[0001]本专利技术涉及无人艇群海上应用系统
，特别是一种基于卫星通信的智能无人艇群海上应用系统及工作方法。

技术介绍

[0002]由于海洋环境日益复杂、对抗性日益增强、作业任务日益多样、单体作业能力受限，多无人艇协同已成为无人艇应用的重要发展趋势；无人艇集群协同工作的发展是一个循序渐进的过程，通过远程控制系统支持的远程遥控为其研究发展的必经之路，同时在无人艇发展成熟后的日常运营过程中，也需通过远程控制系统对其进行远程实时监测和必要的遥控驾驶；无人艇群和远程控制系统之间需要有无时不在、紧密的联系，通信的中断，意味着无人艇如断线风筝一样，可能从此失联。某种意义上说，可靠通信的范围，就是无人艇群执行各种任务的最大范围。现有系统的通信距离比较近，使得无人艇执行任务的范围非常有限，主要集中在近海域，对于中远海域鞭长莫及。

技术实现思路

[0003]本专利技术目的在于提供一种基于卫星通信的智能无人艇群海上应用系统及工作方法，解决中远海域无人艇群智能应用的技术问题。
[0004]本专利技术提供了一种基于卫星通信的智能无人艇群海上应用系统，包括
[0005]无人艇子系统,在远近各种海域内执行作业,用于监测环境、采集信息和执行指挥中心子系统下发的任务；
[0006]通信子系统，为新型的通信系统，包括地面的多种通信方式和卫星通信方式，其中，卫星通信方式支持高轨窄带卫星通信，同时也支持低轨宽带卫星通信，用于连接指挥中心子系统和无人艇子系统的各个节点并进行实时的信息传输；
[0007]指挥中心子系统，通过通信子系统与无人艇子系统之间实现信息互联和控制，用于系统内各数据源信息的融合处理和综合指挥控制，能够显示统一的海上船舶监视态势图，并能够管理辖区的所有分布式监控节点。
[0008]进一步的，所述通信子系统包括空间段的卫星、地面段的信关站以及无人艇子系统的多模卫星通信终端，所述多模卫星通信终端支持与高低轨宽窄带的卫星进行通信。
[0009]进一步的，所述卫星通信方式中的低轨宽带卫星通信既可以支持基于5G的通信协议，也可以支持基于DVB
‑
S2的通信协议。
[0010]进一步的，所述指挥中心子系统采用智能云对多节点、多数据源进行融合智能处理，有效指挥无人艇子系统的无人艇集群协同作业。
[0011]进一步的，所述无人艇子系统为包含一艘或多艘智能无人艇的无人艇集群，能在所述指挥中心子系统控制下实现无人艇集群协同作业。
[0012]进一步的，所述智能无人艇上搭载有警戒雷达、光电摄像机、短波通信设备、环境和气象采集传感器、有源干扰、高音喇叭、水炮、无人机拦截器，可以实现自主巡航、避障、目
标跟踪、根据需要执行巡航侦查、岛礁防御、海上勤务、紧急救援、应急运输任务。
[0013]进一步的，所述无人艇集群协同作业包括远近各种海域的多种作战场景的军事作业和多种作业场景的民事作业。
[0014]进一步的，所述多种作战场景的军事作业包括协同扫雷、协同护航、协同态势感知、蜂群跟踪与包围敌方舰船；所述多种作业场景的民事作业包括海洋环境监测、海洋移动传感网监测、协同资源探测、协同灾难搜救。
[0015]进一步的，所述指挥中心子系统为岸上指挥中心、指挥车、指挥船中的任一、任二或全部。
[0016]本专利技术提供的一种工作方法，其特征在于，利用所述基于卫星通信的智能无人艇群海上应用系统进行作业的方法，包括如下步骤：
[0017]S1、对于某片或者某几片海域，指挥中心子系统根据需要制定任务规划，然后通过通信子系统将指挥信息发送给无人艇子系统；
[0018]S2、无人艇子系统根据指挥信息在相应海域执行任务，并根据需要将采集到的各种数据通过通信子系统实时的传输给指挥中心子系统；
[0019]S3、指挥中心子系统对这些海域上的各种数据进行处理分析判断，并根据需要进行显示、制定新的任务规划，通过通信子系统进一步将指挥信息实时发送给无人艇子系统。
[0020]本专利技术与现有技术相比具有如下有益效果:
[0021]本专利技术提供的基于卫星通信的智能无人艇群海上应用系统,通过在通信子系统中引入卫星通信系统，不仅包括地面的多种通信方式的传统通信方式,还包括卫星通信方式,也就是将卫星通信纳入到本系统中，使得通信子系统支持高轨窄带卫星通信，同时也支持低轨宽带卫星通信，克服了传统通信方式距离受限的问题，为实现远近任意海域的智能无人艇集群应用提供了通信保障,解决了无人艇执行任务的范围受限和效率低的问题。
附图说明
[0022]图1是本专利技术基于卫星通信的智能无人艇群海上应用系统的控制逻辑图；
[0023]图2是本专利技术基于卫星通信的智能无人艇群海上应用系统的布局图；
[0024]图3是本专利技术基于卫星通信的智能无人艇群海上应用系统进行作业的方法的流程框图。
具体实施方式
[0025]在下文中将参考附图更充分地描述示例实施例，但是所述示例实施例可以以不同形式来体现且不应当被理解为限于本文阐述的实施例。反之，提供这些实施例的目的在于使本专利技术透彻且完整，并将使本领域技术人员充分理解本专利技术的范围。
[0026]在不冲突的情况下，本专利技术实施例及实施例中的各特征可相互组合。
[0027]如本文所使用的，术语“和/或”包括一个或多个相关列举条目的任何和所有组合。
[0028]在本文所使用的术语仅用于描述特定实施例，且不意欲限制本专利技术。本专利技术所使用的，单数形式“一个”和“该”也意欲包括复数形式，除非上下文另外清楚指出。还将理解的是，当本说明书中使用术语“包括”和/或“由......制成”时，制定存在所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但不排除存在或添加一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元
件、组件和/或其群组。
[0029]除非另外限定，否则本文所用的所有术语(包括技术和科学术语)的含义与本领域普通技术人员通常理解的含义相同。还将理解，诸如那些在常用字典中限定的那些术语应当被理解为具有与其在相关技术以及本专利技术的背景下的含义一致的含义，且将不理解为具有理想化或过度形式上的含义，除非本文明确如此限定。
[0030]为了实现中远海域无人艇群智能应用，本专利技术实施例提供一种基于卫星通信的智能无人艇群海上应用系统及工作方法。为使本领域的技术人员更好的理解技术方案，下面结合附图对本专利技术提供的一种基于卫星通信的智能无人艇群海上应用系统及工作方法进行详细描述。
[0031]第一方面，如图1所示，本专利技术提供了一种基于卫星通信的智能无人艇群海上应用系统，该应用系统包括三大部分，分别是
[0032]无人艇子系统10,在远近各种海域内执行作业,用于监测环境、采集信息和执行指挥中心子系统下发的任务；
[0033]通信子系统20，为新型的通信系统，包括地面的多种通信方式和卫星通信方式，其中，卫星通信方式支持高轨窄带卫星通信，同时也支本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于卫星通信的智能无人艇群海上应用系统，其特征在于，包括无人艇子系统,在远近各种海域内执行作业,用于监测环境、采集信息和执行指挥中心子系统下发的任务；通信子系统，为新型的通信系统，包括地面的多种通信方式和卫星通信方式，其中，卫星通信方式支持高轨窄带卫星通信，同时也支持低轨宽带卫星通信，用于连接指挥中心子系统和无人艇子系统的各个节点并进行实时的信息传输；指挥中心子系统，通过通信子系统与无人艇子系统之间实现信息互联和控制，用于系统内各数据源信息的融合处理和综合指挥控制，能够显示统一的海上船舶监视态势图，并能够管理辖区的所有分布式监控节点。2.根据权利要求1所述的基于卫星通信的智能无人艇群海上应用系统，其特征在于，所述通信子系统包括空间段的卫星、地面段的信关站以及无人艇子系统的多模卫星通信终端，所述多模卫星通信终端支持与高低轨宽窄带的卫星进行通信。3.根据权利要求1所述的基于卫星通信的智能无人艇群海上应用系统，其特征在于，所述卫星通信方式中的低轨宽带卫星通信既可以支持基于5G的通信协议，也可以支持基于DVB
‑
S2的通信协议。4.根据权利要求1所述的基于卫星通信的智能无人艇群海上应用系统，其特征在于，所述指挥中心子系统采用智能云对多节点、多数据源进行融合智能处理，有效指挥无人艇子系统的无人艇集群协同作业。5.根据权利要求1所述的基于卫星通信的智能无人艇群海上应用系统，其特征在于，所述无人艇子系统为包含一艘或多艘智能无人艇的无人艇集群，能在所述指挥中心子系统控制下实现无人艇集群协同作业。6.根据权利要求5所述的基于卫星通信的智能无人艇群海上...

【专利技术属性】
技术研发人员：武爱景，唐晨亮，杨健，黄印，刘越，何江涛，楚建祥，
申请(专利权)人：北京遥感设备研究所，
类型：发明
国别省市：