[发明专利]一种用于水下机器人的通信系统

说明书

本发明公开了一种用于水下机器人的通信系统，所述系统包括：汇集接口模块，其包括两个内部通信接口以及外部通信单元，所述外部通信单元用于建立外部通信连接；多个子站模块，每个所述子站模块包括两个内部通信接口以及一个或多个设备接口，所述设备接口用于连接水下机器人内置的功能模块；其中：所述汇集接口模块以及多个所述子站模块构成一个逻辑上的多节点通信环形队列，所述通信环形队列中任意节点的两个内部通信接口分别与前一个以及后一个节点的一个内部通信接口连接。相较于现有技术，本发明的通信系统结构简单、易于布线，具有更高的系统稳定性以及数据吞吐量。

技术领域

本发明涉及电子技术领域，具体涉及一种用于水下机器人的通信系统。

背景技术

水下资源是自然资源的一个重要组成部分。随着人类资源需求的不断提高，水下资源的勘探开发越来越被重视。

由于水下并不具备人类正常的生存条件，因此，为了保证安全，针对水下资源的勘探开发作业需要尽量实现无人化操作，这就要求水下作业设备要具备很高的自动化水平。在现有技术中，通常使用水下机器人实现无人化水下作业。

由于水下环境不同于地上环境，通常的地面环境下的设备无法直接用于水下环境。用于水下环境作业的设备必须考虑到液体导电带来的漏电、流体阻力以及浮力等多种环境影响因素，尤其的，针对深水环境，还需要考虑深水环境下的环境高压。这就使得水下机器人的设计难度远远高于地面设备，尤其的，水下机器人的通信系统在安全性、稳定性以及数据传输量上存在很大的缺陷。这不仅大大提高了水下机器人的成本，而且由于通信系统的技术限制，水下机器人的功能也远远弱于地面机器人，大大提高了水下资源的勘探开发难度。

发明内容

本发明提供了一种用于水下机器人的通信系统，所述系统包括：

汇集接口模块，其包括两个内部通信接口以及外部通信单元，所述外部通信单元用于建立外部通信连接；

多个子站模块，每个所述子站模块包括两个内部通信接口以及一个或多个设备接口，所述设备接口用于连接水下机器人内置的功能模块；

其中：

所述汇集接口模块以及多个所述子站模块构成一个逻辑上的多节点通信环形队列，所述通信环形队列中任意节点的两个内部通信接口分别与前一个以及后一个节点的一个内部通信接口连接。

在一实施例中，所述子站模块包含一块母板以及一块或多块子板，其中：

所述子板安装在所述母板上；

所述子站模块的内部通信接口构造在所述母板上；

所述设备接口构造在所述子板上。

在一实施例中，所述母板与所述子板间采用可插拔接口连接。

在一实施例中，采用光纤建立所述系统的物理通信链路。

在一实施例中，采用脐带缆建立所述系统的物理通信链路。

在一实施例中，所述外部通信单元包括：

分光器，其配置为通过光纤连接外部设备；

光合成模块，其配置为接收所述分光器输出的光信号并通过所述汇集接口模块的内部通信接口输出，接收来自子站模块输出的光信号并合成后转发到所述分光器。

在一实施例中，所述系统包含一条环状光纤链路。

在一实施例中，所述子站模块还包括一个波分复用单元。

在一实施例中，所述系统包含多条环状光纤链路。

在一实施例中，每个所述子站模块还包括：

多个波分复用单元，每个所述波分复用单元对应所述系统的一条环状光纤链路；