专利名称：一种无人艇航姿测量及发送装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种无人艇航姿测量及发送装置，属于信号发送技术领域。
背景技术：
无人艇也称之为�？赝В渥拔奕嘶窍执路⒄沟姆较颍奕送г诤Ｃ嬷葱腥挝袷保枰凳辈饬课奕送系奈淦髯氨富蛭奕送П旧淼牡暮较蚝妥颂藕挪⒎⑺统鋈ィ僮魅嗽备萁邮盏男藕攀迪侄晕淦髯氨富蛭奕送У目刂菩拚虼宋奕送Ш阶诵藕挪饬考胺⑺妥爸檬鞘迪稚鲜龉趟夭豢缮俚�。目前，通常采用平台罗经实现对无人艇的航向和姿态进行测量，但是平台罗经的体积大、费用昂贵，不宜在小型的无人艇上使用，要解决以上问题，就必须设计一套小型化、价格低廉的类似平台罗经功能的航姿测量及发送装置，来满足对无人艇航向和姿态的需求。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种无人艇航姿测量及发送装置，该装置体积小、成本低，且可以满足对无人艇航姿信息采集及发送的需求。一种无人艇航姿测量及发送装置，包括陀螺罗经、姿态传感器以及航姿数据融合处理机；陀螺罗经用于测量无人艇的航向信息；姿态传感器用于测量无人艇的姿态信息；航姿数据融合处理机包括机箱、人机交互�？�、航姿信息采集模块、姿态信息处理�？橐约芭卸先诤夏？椋黄渲腥嘶换ツ？樯栌诨涞牟啾谏希阶诵畔⒉杉？�、姿态信息处理�？橐约芭卸先诤夏？樯栌诨涞哪诓浚卸先诤夏？榉直鹩肴嘶换ツ？�、航姿信息采集�？橐约白颂畔⒋砟？榉直鹣嗔颂畔⒉杉？橛牒阶诵畔⒋砟？橄嗔换洳啾谏仙栌蠨CMV/50W电源接口、陀螺罗经接口、姿态传感器接口、航姿信息接口、信号地接口以及机壳地接口，且机箱与无人艇的连接面上安装有至少两个减震器；人机交互�？榘ㄓ糜谠黾痈侣实陌磁ゼ坝糜诩跣「侣实陌磁ィ糜诟萃獠康氖淙胧迪侄耘卸先诤夏？槭涑龊阶诵畔⒌钠德式懈拢缓阶诵畔⒉杉？椋菔孪壬瓒ǖ暮较蛐畔⒏侣室约昂较蛐畔⒋涓袷剑ü勇萋蘧涌诓杉勇萋蘧饬康暮较蛐畔⒉⒋娲ⅲ桓菔孪壬瓒ǖ淖颂畔⒏侣室约白颂畔⒋涓袷剑ü颂衅鹘涌诓杉颂衅鞑饬康淖颂畔⒉⒋涓颂畔⒋砟？椋蛔颂畔⒋砟？椴捎檬制交瞬ǚ椒ǎ越邮盏降淖颂畔⒔薪馕雎瞬ú⒋娲ⅲ慌卸先诤夏？椋糜诨袢『阶诵畔⒉杉？槟诖娲⒌暮较蛐畔ⅲ袢∽颂畔⒋砟？槟诖娲⒌淖颂畔ⅲ⒍运袢〉暮较蛐畔⒑妥颂畔⒔腥诤仙珊阶诵畔ⅲ⑼ü阶诵畔⒔涌诜⑺统鋈�。进一步地，本发明当所述姿态信息更新率高于航向信息更新率时判断融合�？榘凑盏谝簧瓒ㄖ芷诙院阶诵畔⒉杉？槭欠癫杉胶较蛐畔⒑妥颂畔⒔信卸希坏迸卸ê阶诵畔⒉杉？椴杉阶颂畔⒑秃较蛐畔⑹保蚧袢『阶诵畔⒉杉？槟诖娲⒌谋敬蔚暮较蛐畔⒑妥颂畔⒋砟？槟诖娲⒌谋敬蔚淖颂畔ⅲ⒍运杉暮较蛐畔⒑妥颂畔⒔腥诤仙珊阶诵畔ⅲ坏迸卸ê阶诵畔⒉杉？椴杉阶颂畔⒌床杉胶较蛐畔⑹保蚧袢『阶诵畔⒉杉？槟诖娲⒌纳弦淮蔚暮较蛐畔⒑妥颂畔⒋砟？槟诖娲⒌谋敬蔚淖颂畔ⅲ⒍运杉暮较蛐畔⒑妥颂畔⒔腥诤仙珊阶诵畔ⅲ坏迸卸ê阶诵畔⒉杉？椴杉胶较蛐畔⒌床杉阶颂畔⑹保蚧袢『阶诵畔⒉杉？槟诖娲⒌谋敬蔚暮较蛐畔ⅲ⒔杉暮较蛐畔⒆魑阶诵畔�。进一步地，本发明当所述姿态信息更新率低于航向信息更新率时判断融合�？榘凑盏诙瓒ㄖ芷诙院阶诵畔⒉杉？槭欠癫杉胶较蛐畔⒑妥颂畔⒔信卸希坏迸卸ê阶诵畔⒉杉？椴杉阶颂畔⒑秃较蛐畔⑹保蚧袢『阶诵畔⒉杉？槟诖娲⒌谋敬蔚暮较蛐畔⒑妥颂畔⒋砟？槟诖娲⒌谋敬蔚淖颂畔ⅲ⒍运杉暮较蛐畔⒑妥颂畔⒔腥诤仙珊阶诵畔ⅲ坏迸卸ê阶诵畔⒉杉？椴杉阶颂畔⒌床杉胶较蛐畔⑹保蚧袢∽颂畔⒋砟？槟诖娲⒌谋敬蔚淖颂畔ⅲ⒔杉淖颂畔⒆魑阶诵畔ⅲ坏迸卸ê阶诵畔⒉杉？椴杉胶较蛐畔⒌床杉阶颂畔⑹保蚧袢『阶诵畔⒉杉？槟诖娲⒌谋敬蔚暮较蛐畔⒑妥颂畔⒋砟？槟诖娲⒌纳弦淮蔚淖颂畔ⅲ⒍运杉暮较蛐畔⒑妥颂畔⒔腥诤仙珊阶诵畔�。有益效果本实用新型采用陀螺罗经、姿态传感器以及航姿信息融合的组合形式对无人艇的航向和姿态进行测量并发送出去，其可以根据外部需要对航向信息和姿态信息的采集频率进行设置，使得本实用新型可以满足不同的外部需要，其使用灵活；同时本实用新型陀螺罗经和姿态传感器对航姿信息进行测量，其实现成本低。其次，本实用新型通过将人机交互�？�、航姿信息采集�？�、姿态信息处理�？橐约芭卸先诤夏？榧捎诨淠冢沟帽臼涤眯滦徒峁菇舸眨煌保ü淇墒迪侄陨鲜龈髂？榈谋；ぃ沟帽臼涤眯滦涂梢允视糜诮衔窳踊肪持�。
图1为本实施例中无人艇航姿测量级发射装置结构示意图；图2为本实施例中机箱的外部示意图；图3为本实施例机箱上各接口的布置图；图4为本实施例人机交互模块布置图；具体实施方式
以下结合附图进一步对本实用新型进行详细说明。如图1所示，本实用新型无人艇航姿测量及发送装置，包括陀螺罗经、姿态传感器以及航姿数据融合处理机。陀螺罗经用于测量无人艇的航向信息；陀螺罗经采用现在舰船上常用的普通的陀螺罗经，其通过航向发送�？樗峁┑氖纸涌诮较蛐畔⒎⑺统鋈ィ槐臼凳├性诙酝勇萋蘧械闹髀蘧邪沧笆保髀蘧系谋晗弑匦胗虢⒋剪合咧睾匣蚱叫�。姿态传感器用于测量无人艇的姿态信息，其必须与被测量载体钢性连接；所述姿态传感器选用船用高精度动态测量传感器，其具有运行可靠，使用、安装方便。航姿数据融合处理机包括机箱、人机交互�？�、航姿信息采集模块、姿态信息处理�？橐约芭卸先诤夏？椋黄渲腥嘶换ツ？樯栌诨涞牟啾谏希阶诵畔⒉杉？�、姿态信息处理�？橐约芭卸先诤夏？樯栌诨涞哪诓浚卸先诤夏？榉直鹩肴嘶换ツ？�、航姿信息采集�？橐约白颂畔⒋砟？榉直鹣嗔颂畔⒉杉？橛牒阶诵畔⒋砟？橄嗔�。本实用新型在无人艇上使用，由于使用环境要求苛刻，所以本实用新型机箱采用铝材料制成，在设计过程中引入�？樯杓品椒ǎ诟髂？橹洳鹦叮蟠蠓奖阆低澄ぁ２⑶矣捎谖奕送Ш叫幸“诨味螅虼嗽诨溆胛奕送У牧用嫔习沧爸辽倭礁黾跽鹌魅缤�2所示，这样可有效保证设备安全工作。同时，如图3所示，机箱上设有DCMV/50W电源接口、陀螺罗经接口(RS422A)、姿态传感器接口(RS422A)、航姿信息接口(RS422A)、信号地接口以及机壳地接口等外接接口，每路RS422A接口都进行了隔离，外接接口的数量可根据用户需要进行增减。人机交互�？橛糜谔峁┯没Э刹僮靼醇獠康氖淙胧迪侄耘卸先诤夏？槭涑龊阶诵畔⒌钠德式懈�。如图4所示。人机交互�？樯习ㄓ糜谠黾痈侣实陌磁�、用于减小更新率的按钮、配置按钮、开关、保险接口以及电源指示灯等。航姿信息采集�？椋菔孪壬瓒ǖ暮较蛐畔⒏侣室约昂较蛐畔⒋涓袷剑ü勇萋蘧涌诓杉勇萋蘧饬康暮较蛐畔⒉⒋娲ⅲ桓菔孪壬瓒ǖ淖颂畔⒏侣室约白颂畔⒋涓袷剑ü颂衅鹘涌诓杉颂衅鞑饬康淖颂畔⒉⒋涓颂畔⒋砟？椋桓徊降兀臼凳├械暮阶诵畔⒉杉？樵诘谝淮尾杉较蛐畔⑹保悸峭勇萋蘧跷仁奔洌诘谝淮尾杉颂畔⑹保悸亲颂衅鞒跷仁奔�。由于姿态信息跳变性很大，因此需要姿态信息处理�？槎越邮盏降淖颂畔⒔薪馕雎瞬ú⒋娲ⅲ雎瞬ㄎ捎檬制交瞬ǚ椒ǎ渲到洗笞颂畔⒙顺簦沟寐瞬ê蟮淖颂畔⒔咏奕送д媸底颂�。判断融合模块，用于获取航姿信息采集�？槟诖娲⒌暮较蛐畔ⅲ袢∽颂畔⒋砟？槟诖娲⒌淖颂畔ⅲ⒍运袢〉暮较蛐畔⒑妥颂畔⒔腥诤仙珊阶诵畔ⅲ⑼ü阶诵畔⒔涌诜⑺统鋈�。本发明中较佳地对航姿信息采用如下的方式进行融合当姿态信息的更新率高于航向信息的更新率时，此时相比于航向信息，外部工作人员更渴望获取姿态信息，因此判断融合�？榘凑盏谝簧瓒ㄖ芷诙院阶诵畔⒉杉？槭欠癫杉胶较蛐畔⒑妥颂畔⒔信卸希ǔＧ榭鱿碌谝簧瓒ㄖ芷谛∮诨虻扔诖耸弊颂畔⒌母轮芷�。当判定航姿信息采集�？椴杉阶颂畔⒑秃较蛐畔⑹保蚧袢『阶诵畔⒉杉？槟诖娲⒌谋敬蔚暮较蛐畔⒑妥颂畔⒋砟？槟诖娲⒌谋敬蔚淖颂畔ⅲ⒍运杉暮较蛐畔⒑妥颂畔⒔腥诤仙珊阶诵畔ⅲ坏迸卸ê阶诵畔⒉杉？椴杉阶颂畔⒌床杉胶较蛐畔⑹保蚧袢『阶诵畔⒉杉？槟诖娲⒌纳弦淮蔚暮较蛐畔⒑妥颂畔⒋砟？槟诖娲⒌谋敬蔚淖颂畔ⅲ⒍运杉暮较蛐畔⒑妥颂畔⒔腥诤仙珊阶诵畔ⅲ坏迸卸ê阶诵畔⒉杉？椴杉胶较蛐畔⒌床杉阶颂畔⑹保蚧袢『阶诵畔⒉杉？槟诖娲⒌谋敬蔚暮较蛐畔ⅲ⒔杉暮较蛐畔⒆魑阶诵畔�。按照上述的方式可以保证将所采集的姿态信息都发送出去，而不会在陀螺罗经出现异常采集不到航向信息时，延迟对姿态信息的发送。当姿态信息的更新率低于航向信息的更新率时，此时相比于姿态信息，外部工作人员更渴望获取航向信息，因此判断融合模块按照第二设定周期对航姿信息采集�？槭欠癫杉胶较蛐畔⒑妥颂畔⒔信卸希ǔＧ榭鱿碌诙瓒ㄖ芷谛∮诨虻扔诖耸焙较蛐畔⒌母轮芷�。当判定航姿信息采集�？椴杉阶颂畔⒑秃较蛐畔⑹保蚧袢『阶诵畔⒉杉？槟诖娲⒌谋敬蔚暮较蛐畔⒑妥颂畔⒋砟？槟诖娲⒌谋敬蔚淖颂畔ⅲ⒍运杉暮较蛐畔⒑妥颂畔⒔腥诤仙珊阶诵畔ⅲ坏迸卸ê阶诵畔⒉杉？椴杉阶颂畔⒌床杉胶较蛐畔⑹保蚧袢∽颂畔⒋砟？槟诖娲⒌谋敬蔚淖颂畔ⅲ⒔杉淖颂畔⒆魑阶诵畔ⅲ坏迸卸ê阶诵畔⒉杉？椴杉胶较蛐畔⒌床杉阶颂畔⑹保蚧袢『阶诵畔⒉杉？槟诖娲⒌谋敬蔚暮较蛐畔⒑妥颂畔⒋砟？槟诖娲⒌纳弦淮蔚淖颂畔ⅲ⒍运杉暮较蛐畔⒑妥颂畔⒔腥诤仙珊阶诵畔�。按照上述方式可以保证所采集的航向信息都发送出去，而不会在姿态传感器出现异常采集不到姿态信息时，延迟对航向信息的发送。航姿信息融合�？榻傻暮阶诵畔⑼ü阶诵畔⒔涌�(RS422A)、按照控制协议输出为NMEA0183格式传输给外部的信息发送装置发送出去。虽然结合附图描述了本实用新型的具体实施方式
，但是对于本技术领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型的前提下，还可以做若干变形、替换和改进，这些也视为属于本实用新型的保护范围。
权利要求1. 一种无人艇航姿测量及发送装置，其特征在于，包括陀螺罗经、姿态传感器以及航姿数据融合处理机；陀螺罗经用于测量无人艇的航向信息；姿态传感器用于测量无人艇的姿态信息；航姿数据融合处理机包括机箱、人机交互�？�、航姿信息采集模块、姿态信息处理�？橐约芭卸先诤夏？椋黄渲腥嘶换ツ？樯栌诨涞牟啾谏希阶诵畔⒉杉？椤⒆颂畔⒋砟？橐约芭卸先诤夏？樯栌诨涞哪诓浚卸先诤夏？榉直鹩肴嘶换ツ？�、航姿信息采集模块以及姿态信息处理�？榉直鹣嗔颂畔⒉杉？橛牒阶诵畔⒋砟？橄嗔换洳啾谏仙栌蠨CMV/50W电源接口、陀螺罗经接口、姿态传感器接口、航姿信息接口、信号地接口以及机壳地接口，且机箱与无人艇的连接面上安装有至少两个减震器；人机交互�？榘ㄓ糜谠黾痈侣实陌磁ゼ坝糜诩跣「侣实陌磁ィ糜诟萃獠康氖淙胧迪侄耘卸先诤夏？槭涑龊阶诵畔⒌钠德式懈拢缓阶诵畔⒉杉？椋菔孪壬瓒ǖ暮较蛐畔⒏侣室约昂较蛐畔⒋涓袷剑ü勇萋蘧涌诓杉勇萋蘧饬康暮较蛐畔⒉⒋娲ⅲ桓菔孪壬瓒ǖ淖颂畔⒏侣室约白颂畔⒋涓袷剑ü颂衅鹘涌诓杉颂衅鞑饬康淖颂畔⒉⒋涓颂畔⒋砟？椋蛔颂畔⒋砟？椴捎檬制交瞬ǚ椒ǎ越邮盏降淖颂畔⒔薪馕雎瞬ú⒋娲ⅲ慌卸先诤夏？椋糜诨袢『阶诵畔⒉杉？槟诖娲⒌暮较蛐畔ⅲ袢∽颂畔⒋砟？槟诖娲⒌淖颂畔ⅲ⒍运袢〉暮较蛐畔⒑妥颂畔⒔腥诤仙珊阶诵畔ⅲ⑼ü阶诵畔⒔涌诜⑺统鋈�。
专利摘要本实用新型提供一种无人艇航姿测量及发送装置，包括陀螺罗经、姿态传感器以及航姿数据融合处理机；陀螺罗经用于测量无人艇的航向信息；姿态传感器用于测量无人艇的姿态信息；航姿数据融合处理机包括机箱、人机交互�？椤⒑阶诵畔⒉杉？�、姿态信息处理模块以及判断融合�？椋黄渲腥嘶换ツ？樯栌诨涞牟啾谏希阶诵畔⒉杉？�、姿态信息处理�？橐约芭卸先诤夏？樯栌诨涞哪诓浚卸先诤夏？榉直鹩肴嘶换ツ？�、航姿信息采集模块以及姿态信息处理�？榉直鹣嗔颂畔⒉杉？橛牒阶诵畔⒋砟？橄嗔�。本实用新型可以满足对航姿信息采集和发送的需要，且实现成本低。
文档编号G01C23/00GK202329643SQ201120409148
公开日2012年7月11日 申请日期2011年10月25日 优先权日2011年10月25日
发明者代军, 卢筑飞, 吴小刚, 张萍, 敖科虎, 胡志刚, 葛团伟, 詹金晶 申请人:中国船舶重工集团公司第七一○研究所
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