[发明专利]一种用于UUV回收过程的定位系统及方法

权利要求书

1.一种用于UUV回收过程的定位系统，其特征在于：包括四元光电探测器、第一LED灯组、第二LED灯组、LED灯控制器以及上位机；

所述四元光电探测器安装在UUV前端；

所述第一LED灯组设置在回收站前端；第一LED灯组包括三个LED灯，三个LED灯位于同一平面，且三个LED灯之间的连线构成一个等边三角形；

所述第二LED灯组设置在回收站尾端；第二LED灯组包括三个LED灯，三个LED灯位于同一平面，且三个LED灯之间的连线构成一个等边三角形；

上位机与所述四元光电探测器连接，所述第一LED灯组、第二LED灯组分别与LED灯控制器连接。

2.一种用于UUV回收过程的定位方法，其特征在于，采用如权利要求1所述的用于UUV回收过程的定位系统执行以下步骤：

步骤1：制定第一LED灯组和第二LED灯组中共六个LED灯的编码规则，并将该编码规则上传至LED灯控制器；所述编码规则为六个LED灯的发光顺序；

步骤2：制定第一LED灯组和第二LED灯组的解码规则，并将两个解码规则上传至上位机；所述解码规则为上位机对采集的数字信号进行解析的规则；

步骤3：LED灯控制器根据编码规则控制六个LED灯循环闪烁发光，每个LED灯的光信号通过水介质传播到四元光电探测器；

步骤4：当四元光电探测器在第一LED灯组的视场范围内时，利用第一LED灯组的光信号，执行步骤5-7；UUV向回收站方向航行一段距离后，当四元光电探测器脱离第一LED灯组视场范围时，利用第二LED灯组的光信号，执行步骤5-7；

步骤5：四元光电探测器接收第一LED灯组与第二LED灯组中每一个LED灯的光信号，将光信号转换为电压信号，上位机采集电压信号，并转化为数字信号，根据数字信号与第一LED灯组解码规则或第二LED灯组解码规则进行对照，识别出第一LED灯组中三个LED灯发光信息或第二LED灯组中三个LED灯发光信息；

步骤6：根据四元光电探测器中四个象元电压信号的大小，计算四元光电探测器与第一LED灯组或第二LED灯组中每一个LED灯之间水平、垂直方向夹角以及偏移方位；

步骤7：利用四元光电探测器与第一LED灯组或第二LED灯组之间的几何关系，计算四元光电探测器与第一LED灯组或第二LED灯组构成的等边三角形中心之间的距离以及方位关系，即就得到UUV和回收站的距离及方位关系。

3.根据权利要求2所述的用于UUV回收过程的定位方法，其特征在于：所述编码规则具体是：

设定时间T为一个大周期，将时间T分隔成9个小周期t1至t9；

其中：小周期t1期间，1号LED灯亮；

小周期t2期间，所有LED灯全灭；

小周期t3期间，2号LED灯亮；

小周期t4期间，3号LED灯亮；

小周期t5期间，所有LED灯全灭；

小周期t6期间，4号LED灯亮；

小周期t7期间，5号LED灯亮；

小周期t8期间，6号LED灯亮；

小周期t9期间，所有LED灯全灭；

其中，1号LED灯、2号LED灯、3号LED灯构成第一LED灯组；4号LED灯、5号LED灯、6号构成第二LED灯组。