[发明专利]一种自主水下机器人水面监控系统及方法

权利要求书

1.一种自主水下机器人水面监控系统，其特征在于，包括：

定向GPS模块，通过串行接口连接工控机，接收母船的位置和艏向信息，发送到工控机；

无线电接收机，通过串行接口连接工控机，接收自主水下机器人位置、速度和艏向信息，发送给工控机；

铱星定位接收机，通过串行接口连接工控机，接收自主水下机器人位置、速度和艏向信息，发送给工控机；

工控机，根据母船的位置、艏向信息和自主水下机器人的位置、速度、艏向信息计算出母船与自主水下机器人的距离以及自主水下机器人相对船艏的方位角，推算母船到达自主水下机器人位置所需时间；

无线网桥，通过以太网交换机连接工控机，用于提供无线网络；

电源模块，为水面监控系统供电。

2.根据权利要求1所述的自主水下机器人水面监控系统，其特征在于：所述电源模块包括供电模块和电源控制模块，所述供电模块的输出端连接电源控制模块，电源控制模块连接定向GPS模块、无线电接收机、铱星定位接收机、工控机和无线网桥，为其供电。

3.根据权利要求2所述的自主水下机器人水面监控系统，其特征在于：所述供电模块包括锂电池组和电池组升压模块，所述锂电池组的输出端连接电池组升压模块，电池组升压模块的输出端连接电源控制模块，且在电池组升压模块的输出端设置电流表和电压表，用于采集输出电流值和输出电压值。

4.根据权利要求2所述的自主水下机器人水面监控系统，其特征在于：所述供电模块包括外部电源输入到AC/DC变换模块，将外部输入的220V交流电变换为直流电，AC/DC变换模块的输出端连接电源控制模块，且在AC/DC变换模块的输出端设置电流表和电压表，用于采集输出电流值和输出电压值。

5.根据权利要求1所述的自主水下机器人水面监控系统，其特征在于：还包括散热风扇连接AC/DC变换模块的输出端，为水面监控系统提供风冷散热。

6.根据权利要求1所述的自主水下机器人水面监控系统，其特征在于：所述定向GPS模块配置双天线。

7.根据权利要求1所述的自主水下机器人水面监控系统，其特征在于：所述工控机集成触摸显示屏和串行接口。

8.一种基于权利要求1～7任一项所述水面监控系统的自主水下机器人水面监控方法，其特征在于：

所述水面监控系统通过无线电接收机和铱星定位接收机接收自主水下机器人发送的位置、速度和艏向信息，按照协议进行解析；定向GPS模块获取母船的位置和艏向信息，计算出母船与自主水下机器人的距离、自主水下机器人相对船艏的方位角，推算母船到达自主水下机器人所需时间。

9.根据权利要求8所述的自主水下机器人水面监控方法，其特征在于：所述工控机集成触摸显示屏，可图形化化显示自主水下机器人的位置、速度和艏向以及母船与自主水下机器人的距离、自主水下机器人相对船艏的方位角、母船到达自主水下机器人所需时间信息。