一种无人集群控制水上灯光系统技术方案

本发明专利技术公开了一种无人集群控制水上灯光系统，包括中央控制系统、通信系统和水上灯光系统。本发明专利技术的一种无人集群控制水上灯光系统，通过设置的控制模块，对水上灯光装置的航行控制，通过设置的导航模块，提供精确的导航定位信息，通过设置的通信模块，网络具有自主组网、快速部署、网络自动组织、自动愈合、多跳传输、高带宽、支持高速移动、抗毁性强特点，通过设置的航行模块，电推进系统直接带动螺旋桨推进相比较具有响应快、调速范围宽、低速特性好等优点，本发明专利技术的一种无人集群控制水上灯光系统，能够实现遥控航行、规划路径航行以及自主巡航等多项功能，实现智能控制、集群协同和个性化效果，提供高度自动化和灵活性。提供高度自动化和灵活性。

【技术实现步骤摘要】
一种无人集群控制水上灯光系统


[0001]本专利技术涉及无人集控
，特别涉及一种无人集群控制水上灯光系统。

技术介绍

[0002]无人集群系统是由一定数量的同类或者异构无人设备包括无人驾驶航空器、无人地面车辆、机器人、无人船、无人潜航器及控制单元等组成，利用信息交互与反馈、激励与响应，实现相互间行为协同，适应动态环境，共同完成特定任务的物联网系统，随着城市建筑设施美化工程的增多，现今越来越多的使用水系灯光设施来装点，水中、水面照明设备的应用也越来越多，把灯放在水面上或水中，能够美化水环境，尤其是在晚上，能够增加水环境的光与影的效果，给人带来丰富的色彩，满足人们对美好生活的需要。现有技术中的水上灯光无人集群控制方法普遍存在灵活性不足、控制与避障效果不佳和集群效果差的问题。

技术实现思路

[0003]针对现有技术中的上述不足，本专利技术提供了一种无人集群控制水上灯光系统，其目的是解决现有技术中的水上灯光无人集群控制方法普遍存在灵活性不足、控制与避障效果不佳和集群效果差等问题。
[0004]为了达到上述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案为：
[0005]一种无人集群控制水上灯光系统，包括中央控制系统、通信系统和水上灯光系统；
[0006]所述中央控制系统包括可视化分析层和智能决策层，所述可视化分析层包括电子导航地图和系统监控软件，所述智能决策层包括监控计算机和航行数据库；
[0007]所述通信系统包括数据链路层，所述数据链路层包括无线组网数据链和通信模块；
[0008]所述水上灯光系统包括若干个灯光装置，若干个所述灯光装置上设有识别感知层、控制层和功能执行层，所述识别感知层包括导航模块，所述控制层包括控制模块，所述执行层包括能源模块、航行模块和功能模块；
[0009]所述识别感知层采集水域信息和地理信息，所述通信链路层将识别感知层采集的位置信息传输至可视化分析层和智能决策层，所述智能决策层规划控制策略。
[0010]进一步的，所述控制模块接收中央控制系统的指令，运行控制算法，向灯光装置输出控制信号，并检测灯光装置的反馈信号，接收导航模块接收到的位置及航向信息，通过无线组网数据链实时传送给中央控制系统。
[0011]进一步的，所述导航模块包括若干台GPS/北斗信号接收机，其中一台接收机置于中央控制系统，其余的GPS/北斗信号接收机置于灯光装置上，中央控制系统和灯光装置同时接收同一时间、同一GPS/北斗卫星发射的信号，中央控制系统和灯光装置所获得的观测值与已知位置信息进行比较，得到GPS/北斗差分改正值，将GPS/北斗差分改正值通过无线电数据链传递给共视卫星的流动站精化其GPS/北斗观测值，得到经差分改正后流动站准确的实时位置。
[0012]进一步的，所述线组网数据链采用Aprisa 210系列无线组网数据链进行通信。
[0013]进一步的，所述能源模块包括设置在灯光装置内的20000mAh铅酸电池。
[0014]进一步的，所述航行模块包括安装在灯光装置上的24V双直流伺服电机驱动推进系统。
[0015]进一步的，所述功能模块包括安装在灯光装置内的辉光管。
[0016]进一步的，电子导航地图包括路径规划模式，用于规划编辑路径。
[0017]进一步的，所述系统监控软件采用Socket协议通信，用于数据的交换和网络通信。
[0018]本专利技术的有益效果为：
[0019]本专利技术的一种无人集群控制水上灯光系统，通过设置的控制模块，对水上灯光装置的航行控制，通过设置的导航模块，提供精确的导航定位信息，通过设置的通信模块，网络具有自主组网、快速部署、网络自动组织、自动愈合、多跳传输、高带宽、支持高速移动、抗毁性强特点，通过设置的航行模块，电推进系统直接带动螺旋桨推进相比较具有响应快、调速范围宽、低速特性好等优点，本专利技术的一种无人集群控制水上灯光系统，能够实现遥控航行、规划路径航行以及自主巡航等多项功能，实现智能控制、集群协同和个性化效果，提供高度自动化和灵活性。
附图说明
[0020]图1为本专利技术的无人集群控制水上灯光系统结构示意图；
[0021]图2为本专利技术的无人集群控制水上灯光系统拓扑结构示意图；
[0022]图3为本专利技术的无人集群控制水上灯光系统结构示意图。
具体实施方式
[0023]下面结合附图来进一步说明本专利技术的具体实施方式。
[0024]为了使本专利技术的内容更容易被清楚地理解，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
[0025]如图1至图3所示，一种无人集群控制水上灯光系统，其特征在于，包括中央控制系统、通信系统和水上灯光系统；
[0026]中央控制系统包括可视化分析层和智能决策层，可视化分析层包括电子导航地图和系统监控软件，智能决策层包括监控计算机和航行数据库；
[0027]通信系统包括数据链路层，数据链路层包括无线组网数据链和通信模块；
[0028]水上灯光系统包括若干个灯光装置，若干个灯光装置上设有识别感知层、控制层和功能执行层，识别感知层包括导航模块，控制层包括控制模块，执行层包括能源模块、航行模块和功能模块；
[0029]识别感知层采集水域信息和地理信息，通信链路层将识别感知层采集的位置信息传输至可视化分析层和智能决策层，智能决策层规划控制策略。
[0030]控制模块接收中央控制系统的指令，运行控制算法，向灯光装置输出控制信号，并检测灯光装置的反馈信号，接收导航模块接收到的位置及航向信息，通过无线组网数据链实时传送给中央控制系统，控制模块采用PLC作为控制模块，以实现水上灯光装置航行控制。
[0031]导航模块包括若干台GPS/北斗信号接收机，其中一台接收机置于中央控制系统，其余的GPS/北斗信号接收机置于灯光装置上，中央控制系统和灯光装置同时接收同一时间、同一GPS/北斗卫星发射的信号，中央控制系统和灯光装置所获得的观测值与已知位置信息进行比较，得到GPS/北斗差分改正值，将GPS/北斗差分改正值通过无线电数据链传递给共视卫星的流动站精化其GPS/北斗观测值，得到经差分改正后流动站准确的实时位置。
[0032]线组网数据链采用Aprisa 210系列无线组网数据链进行通信，带宽高达80Mbps，支持高速移动下430km/h下无线链路稳定传输，传输距离不低于20km，采用动态路由和射频技术，由一组相互协作的无线移动节点组成的、无中心控制节点、不依赖于任何固定网络设备，节点可自由移动，网络拓扑动态变化的特殊网络，网络具有自主组网、快速部署、无控制中心、网络自动组织、自动愈合、多跳传输、高带宽、支持高速移动、抗毁性强等特点。
[0033]能源模块包括设置在灯光装置内的20000mAh铅酸电池。
[0034]航行模块包括安装在灯光装置上的24V双直流伺服电机驱动推进系统，电推进系统直接带动螺旋桨推进相比较具有响应快、调速范围宽、低速特性好等优点，并本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无人集群控制水上灯光系统，其特征在于，包括中央控制系统、通信系统和水上灯光系统；所述中央控制系统包括可视化分析层和智能决策层，所述可视化分析层包括电子导航地图和系统监控软件，所述智能决策层包括监控计算机和航行数据库；所述通信系统包括数据链路层，所述数据链路层包括无线组网数据链和通信模块；所述水上灯光系统包括若干个灯光装置，若干个所述灯光装置上设有识别感知层、控制层和功能执行层，所述识别感知层包括导航模块，所述控制层包括控制模块，所述执行层包括能源模块、航行模块和功能模块；所述识别感知层采集水域信息和地理信息，所述通信链路层将识别感知层采集的位置信息传输至可视化分析层和智能决策层，所述智能决策层规划控制策略。2.根据权利要求1所述的一种无人集群控制水上灯光系统，其特征在于：所述控制模块接收中央控制系统的指令，运行控制算法，向灯光装置输出控制信号，并检测灯光装置的反馈信号，接收导航模块接收到的位置及航向信息，通过无线组网数据链实时传送给中央控制系统。3.根据权利要求1所述的一种无人集群控制水上灯光系统，其特征在于：所述导航模块包括若干台GPS/北斗信号接收机，其中一台接收机置于中央控制系统，其余的GPS/北斗信号接收机置于灯光装置上...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊汉伟，吴怡，张家洪，
申请(专利权)人：广州依徕铭光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：