[发明专利]无人水陆两栖车超视距远程操控系统

说明书

技术领域

本发明涉及交通工具的超视距远程操控系统，特别涉及无人水陆两栖车的超视距远程操控系统，属于车辆系统的无人驾驶技术领域。

背景技术

水陆两栖车广泛应用于军用领域和民用领域。在战场上，综合了河流湖泊等各种复杂地形，同时也有近海作战和登陆作战的需求，水陆两栖车辆能很好地适应这些复杂环境，提高部队的机动灵活性和战斗力。在民用领域，两栖车辆应用前景也十分广泛，在外国已经被广泛应用于地质勘探和防洪抢险救灾中，大大提高了工作效率。传统的水陆两栖车辆驾驶是由驾驶员乘坐在车辆内部，通过肢体动作对相关装置进行操作来实现车辆行驶的。但是在一些危险地段，例如战场、核辐射区域等，这种传统的驾驶方式会导致驾驶员直接暴露其中，驾驶员的人身安全很难得到保障，同时在一些狭窄区域进行探测救援等，救援人员很难进入，导致救援效率降低。所以在很多特定的场合中，需要两栖车辆在没有传统驾驶员的情况下，能够实现行驶、作战以及救援探测等功能。因此超视距控制模式可以应用于上述领域。

目前，超视距控制模式主要流传于民用领域，在无人竞速赛车、FPV(FirstPersonView，第一人称主视角)模型车有一些应用。但是将这种超视距控制模式应用于真实的战场环境，实现军用车辆的作战功能或在危险地段进行救援等并没有进行系统深入的研究，主要表现在以下几个方面：

首先是视场的分布和优化与视频显示模块的设计，目前在FPV车辆上一般都仅安装了一个固定的摄像头，虽然能够实现超视距控制，但是视场的局限性导致很难对车辆进行有效的控制，在战场上军用车辆的机动性将很难发挥出来，在救援现场也会大大降低救援效率；

其次是驾驶操作装置的优化设计，目前主要采用遥控器的方式对车辆进行控制，这种驾驶操作装置与实际的车辆驾驶装置相去甚远，驾驶员将很难产生驾驶认同感，限制了驾驶员快速准确的对车辆进行操控；同时对应用于战场的水陆两栖车来说，在整个超视距远程操控系统的结构整合、优化设计等方面还存在较大的空白领域。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种经过优化设计的、适用于无人水陆两栖车的超视距远程操控系统，该系统彻底改变传统的驾驶模式，将驾驶与车辆行驶分开，实现两栖车辆的超视距行驶，从而实现在危险的战场或救援区域以及狭窄的勘探救援区域实施救援，能够把我方的有生力量从危险的战场中解放出来，或有效的提高救援效率。

进一步地，本发明给驾驶员提供一个较好的驾驶环境和人机平台，通过经过设计的广阔可变的视场，给驾驶员提供广阔有效的视场，最大限度的还原真实视野，改善驾驶员超视距远程操控的视觉感受，尽可能地充分发挥驾驶员的操作能力，提高救援效率，提高水陆两栖车或救援车辆的总体性能。

本发明的目的是通过下述技术方案实现的：

一种无人水陆两栖车超视距远程操控系统，包括分布在无人水陆两栖车的车体和远程控制端的视频采集模块、视频传输模块、视频显示模块、远程操控模块和任务执行模块；

所述视频采集模块包括布置于车体的多个摄像头对不同方向的行驶环境进行采集；所述多个摄像头包括视场面向车前的摄像头、视场面向车后的摄像头、视场高度和方位固定的摄像头以及视场高度和方位可变的摄像头；

视频传输模块包括布置于车体的视频发射装置、以及布置于远程控制端的视频接收装置，实现视频的无线传输；

视频显示模块包括布置在远程控制端的视频格式转换器和针对每个摄像头的一个显示器；所有显示器布置在远程控制端中驾驶位的正前方；视频信号通过视频发射装置的发射、视频格式转换器的适配后显示在显示器上；

远程操控模块包括布置在远程控制端的驾驶位、驾驶操作装置和操作信号发生发射装置，以及布置在车体的操作信号接收装置；所述驾驶操作装置由传统的转向盘、加速踏板以及控制开关组成，布置在显示器后方、驾驶位前方；操作信号发生发射装置将驾驶操作装置上产生的驾驶操作转换成操作信号发送给操作信号接收装置；

任务执行模块布置于车体，根据所述操作信号接收装置所接收的操作信号控制执行单元的动作，所述执行单元包括车辆行驶装置、车轮收放装置和摄像头动作装置；摄像头动作装置为所述视场高度和方位可变的摄像头提供视场高度和方位调节。

较佳地，所述视频采集模块包括左前视场摄像头、前向视场摄像头、右前视场摄像头、左后视场摄像头、右后视场摄像头、高位可变视场摄像头和水下-路面前向视场摄像头；所述摄像头动作装置为顶端具有旋转云台的高位可变支架；