[发明专利]一种水下控制系统

权利要求书

1.一种水下控制系统，其特征在于，包括：水下机器人、水面中继设备和远程控制设备，其中：

在所述水下机器人以及所述水面中继设备中分别设置有用于进行光通信的光通信模块，在所述水面中继设备以及所述远程控制设备中分别设置有用于进行移动通信的移动通信模块；

所述水面中继设备通过所述光通信模块以及所述移动通信模块，建立所述水下机器人与所述远程控制设备之间的通信连接。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，在所述水面中继设备中还设置有第一定位发射模块、第一控制器以及用于承载所述光通信模块的第一旋转云台，在所述水下机器人中还设置有与所述第一定位发射模块匹配的第一定位应答模块；所述第一控制器分别与所述第一定位发射模块以及所述第一旋转云台相连；

所述第一定位发射模块，用于向周围环境中发送声学信号，并根据所述第一定位应答模块反馈的应答信号，确定所述水面中继设备与所述水下机器人之间的相对方向，并将所述相对方向发送至所述第一控制器；

所述第一控制器，用于根据所述相对方向，确定所述第一旋转云台的旋转位置，并生成与所述旋转位置匹配的旋转控制信号发送至所述第一旋转云台，以使所述水面中继设备的光通信模块指向所述水下机器人的光通信模块。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，在所述水面中继设备中还设置有动力装置，所述第一控制器与所述动力装置相连；

所述第一定位发射模块，具体用于向周围环境中发送声学信号，并根据所述第一定位应答模块反馈的应答信号，确定所述水面中继设备与所述水下机器人之间的相对方向和相对距离，并将所述相对方向和所述相对距离发送至所述第一控制器；

所述第一控制器，还用于根据所述相对方向和所述相对距离，确定所述水面中继设备在水面中的移动参数，并生成与所述移动参数匹配的移动控制信号，将所述移动控制信号发送至所述动力装置，以使所述水面中继设备朝向所述水下机器人的正上方移动；

所述移动参数包括：移动方向以及移动距离。

4.根据权利要求1-3任一项所述的系统，其特征在于，在所述水下机器人中还设置有第二定位发射模块、第二控制器以及用于承载所述光通信模块的第二旋转云台，在所述水面中继设备中还设置有与所述第二定位发射模块匹配的第二定位应答模块；所述第二控制器分别与所述第二定位发射模块以及所述第二旋转云台相连；

所述第二定位发射模块，用于向周围环境中发送声学信号，并根据所述第二定位应答模块反馈的应答信号，确定所述水面中继设备与所述水下机器人之间的相对方向，并将所述相对方向发送至所述第二控制器；

所述第二控制器，用于根据所述相对方向，确定所述第二旋转云台的旋转位置，并生成与所述旋转位置匹配的旋转控制信号发送至所述第二旋转云台，以使所述水下机器人的光通信模块指向所述水面中继设备的光通信模块。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，在所述水面中继设备中还设置有第三定位发射模块、第三控制器以及动力装置，在所述水下机器人中还设置有与所述第三定位发射模块匹配的第三定位应答模块；所述第三控制器分别与所述第三定位发射模块以及所述动力装置相连；

所述第三定位发射模块，用于向周围环境中发送声学信号，并根据所述第三定位应答模块反馈的应答信号，确定所述水面中继设备与所述水下机器人之间的相对方向和相对距离，并将所述相对方向和所述相对距离发送至所述第三控制器；

所述第三控制器，用于根据所述相对方向和所述相对距离，确定所述水面中继设备在水面中的移动参数，并生成与所述移动参数匹配的移动控制信号发送至所述动力装置，以使所述水面中继设备朝向所述水下机器人的正上方移动；

所述移动参数包括：移动方向以及移动距离。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述水面中继设备中还设置有卫星定位模块，用于获取所述水面中继设备和/或所述水下机器人的位置信息。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述远程控制设备中还设置有显示模块，用于显示所述水下机器人发送的探测信息，和/或显示所述水面中继设备发送的所述位置信息。

8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述移动通信模块具体包括：4G系统芯片、移动信号收发链路以及天线；所述4G系统芯片与所述移动信号收发链路相连；所述移动信号收发链路与所述天线相连；

所述光通信模块具体包括：光控制单元、光信号收发链路、光发射器和光接收器；所述光控制单元与所述光信号收发链路相连；所述光信号收发链路分别与光发射器和光接收器相连；

所述4G系统芯片通过数据通信接口与所述光控制单元相连，用于将接收的移动信号转换为光信号，和/或将接收的光信号转换为移动信号。