[发明专利]一种水下多角度观测航行器及其控制系统

权利要求书

1.一种水下多角度观测航行器，包括主密封舱、设置于主密封舱上的推进器，其特征在于：在所述主密封舱外部设置独立的摄像密封舱，摄像密封舱内固定安装有摄像头，摄像密封舱连接有双轴伺服装置，所述双轴伺服装置能够驱动所述摄像密封舱在水平角度和俯仰角度转动。

2.如权利要求1所述的一种水下多角度观测航行器，其特征在于：所述双轴伺服装置包括连接座和支撑座，其中所述连接座固定连接主密封舱，支撑座设置于连接座上方，连接座内设置驱动支撑座转动的水平旋转舵机，所述摄像密封舱安装于支撑座上，支撑座一侧设置驱动摄像密封舱转动的俯仰旋转舵机。

3.如权利要求1所述的一种水下多角度观测航行器，其特征在于：在所述摄像密封舱外部安装有探照灯，探照灯可以和摄像密封仓做同步运动。

4.如权利要求1所述的一种水下多角度观测航行器，其特征在于：设置于所述摄像密封舱内的摄像头为双目摄像头。

5.如权利要求1所述的一种水下多角度观测航行器，其特征在于：所述摄像密封舱设置于主密封舱前部正上方。

6.一种水下多角度观测航行器的控制系统，其特征在于：本控制系统包括设置于岸基上的第一处理器和设置于航行器上的第二处理器，其中第一处理器用于发射控制推进器以及双轴伺服装置的信号，第二处理器用于接收第一处理器的信号并通过相应的控制器控制推进器以及双轴伺服装置动作，第二处理器同时连接摄像头用于提供水下的影像数据。

7.如权利要求6所述的一种水下多角度观测航行器的控制系统，其特征在于：设置于岸基上的第一处理器连接有遥控器和头戴设备，其中头戴设备能够获取操作者头部的运动姿态，然后通过蓝牙传输至第一处理器，第二处理器接收到第一处理器的控制信号后将信号输出至第一控制器，由第一控制器生成相应的PWM信号，控制摄像密封仓做出与头部相应的动作；遥控器以PPM编码的方式通过2.4GHz信号无线传输至第一处理器，第二处理器接收到第一处理器的控制信号后将信号传输至第二控制器，由第二控制器生成相应PWM信号至电子调速器，驱动推进器的电机运转。

8.如权利要求7所述的一种水下多角度观测航行器的控制系统，其特征在于：第二处理器进行影像数据处理时，应用双目计算机技术，基于视差原理利用双目摄像头从不同的位置获取被测物体的两幅图像，通过计算图像对应点间的位置偏差，获取物体三维几何信息；头戴设备采用透镜聚焦式VR眼镜结合手机或采用内置屏幕的VR一体机获取双画面图像后，通过人眼融合左右两幅画面能够获得具有明显深感度的图像。

9.如权利要求8所述的一种水下多角度观测航行器的控制系统，其特征在于：所述第一处理器为计算机，所述第二处理器为树莓派，所述第一控制器为STM32单片机，所述第二控制器为Pixhawk开源控制器，Pixhawk开源控制器内置有三余度惯性导航系统(IMU)，可以获取航行器的自身姿态，遥控器无操作时，可以自主控制电机实现水下悬停，第二处理器使用基于Linux的raspbian系统的树莓派，通过mjpg-streamer流从连接在树莓派的USB摄像头获取视频数据。

10.如权利要求6～9任一项所述的一种水下多角度观测航行器的控制系统，其特征在于：所述第一处理器和第二处理器之间通过电力载波模块进行通信。