楚航無(wú)人船水域測(cè)量機(jī)器人系統(tǒng)介紹課件

Surf無(wú)人船水域測(cè)量機(jī)器人系統(tǒng)

武漢楚航測(cè)控科技有限公司楚航無(wú)人船系統(tǒng)介紹Surf無(wú)人船水域測(cè)量機(jī)器人系統(tǒng)武漢楚航測(cè)控科技有限公1概述1系統(tǒng)介紹23主要內(nèi)容應(yīng)用領(lǐng)域34概述1系統(tǒng)介紹23主要內(nèi)容應(yīng)用領(lǐng)域342公司概況研發(fā)背景系統(tǒng)概述一、概述公司概況一、概述3武漢楚航測(cè)控科技有限公司，坐落于武漢市東湖新技術(shù)開發(fā)區(qū)武漢大學(xué)科技園（國(guó)家地球空間信息產(chǎn)業(yè)基地）內(nèi)。公司致力于利用3S（GNSS、GIS和RS）技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、信息與通訊技術(shù)等為測(cè)繪與地理信息、水利、環(huán)保、災(zāi)害應(yīng)急處理等行業(yè)提供具有國(guó)際先進(jìn)水平的測(cè)量、調(diào)查和監(jiān)測(cè)的移動(dòng)測(cè)量服務(wù)平臺(tái)和解決方案。

開發(fā)出國(guó)內(nèi)首臺(tái)測(cè)量型無(wú)人船水域測(cè)量機(jī)器人系統(tǒng)。公司于2012年6月入選東湖新技術(shù)開發(fā)區(qū)“第5批3551光谷人才計(jì)劃”，并獲得項(xiàng)目資助資金100萬(wàn)元；2013年5月獲得”東湖新技術(shù)開發(fā)區(qū)科技創(chuàng)新項(xiàng)目”資助資金40萬(wàn)元；

2013年9月獲得”武漢市科技創(chuàng)新項(xiàng)目”資助資金25萬(wàn)元；2014年3月獲得”武漢市孵化器平臺(tái)項(xiàng)目“資助資金20萬(wàn)元；2015年4月獲得“湖北省科技創(chuàng)新項(xiàng)目”資助資金25萬(wàn)元。2015年12月，入選國(guó)家科技部火炬計(jì)劃項(xiàng)目。

1.1公司概況武漢楚航測(cè)控科技有限公司，坐落于武漢市東湖新技術(shù)開發(fā)4

（一）中央文件指示1.2011年中央一號(hào)文件《中共中央國(guó)務(wù)院關(guān)于加快水利改革發(fā)展的決定》；2.2012年1月國(guó)務(wù)院又發(fā)布了《關(guān)于實(shí)行最嚴(yán)格水資源管理制度的意見》；3.2012年2月國(guó)務(wù)院又正式批復(fù)了《全國(guó)重要江河湖泊水功能區(qū)劃（2011-2030年）》。

（二）水利改革的目標(biāo)

水利改革的目標(biāo)是力爭(zhēng)通過(guò)5年到10年努力，從根本上扭轉(zhuǎn)水利建設(shè)明顯滯后的局面。并在未來(lái)10年投入4萬(wàn)億的資金進(jìn)行水利建設(shè)。其中，按照水利“十二五”規(guī)劃，在“十二五”期間將投入1.8萬(wàn)億，具體比例是：用于農(nóng)田水利建設(shè)的投資大概占20%左右，用于防洪減災(zāi)工程的投資占38%左右，用于水資源配置和城鄉(xiāng)供水保障工程建設(shè)大概有35%左右，另外就是水土保持和生態(tài)建設(shè)。1.2研發(fā)背景（一）中央文件指示1.2研發(fā)背景5（1）調(diào)查對(duì)象：河川、湖泊、海岸、港灣和水庫(kù)等水域；（2）系統(tǒng)設(shè)計(jì)目的：安全、穩(wěn)定、智能、高效；（3）測(cè)量載體：無(wú)人船；（4）測(cè)量平臺(tái)：兼容GNSS接收機(jī)、測(cè)深系統(tǒng)（單波束或多波束系統(tǒng)）、側(cè)掃聲納系統(tǒng)、淺地層剖面儀、CCD相機(jī)、ADCP、水質(zhì)分析儀和陀螺儀等多種高精度聲、光、電磁傳感設(shè)備的控制系統(tǒng)；（5）通訊方式：遠(yuǎn)距離無(wú)線通訊；（6）應(yīng)用：可實(shí)現(xiàn)測(cè)區(qū)地理信息系統(tǒng)的全天候、自動(dòng)化及高精度實(shí)時(shí)獲取，可廣泛應(yīng)用于常規(guī)測(cè)繪、水利水文、航道、環(huán)保和災(zāi)害應(yīng)急等行業(yè)及其他相關(guān)部門。本系統(tǒng)可以最大程度上填補(bǔ)水下測(cè)量領(lǐng)域載人船無(wú)法到達(dá)或不易到達(dá)的危險(xiǎn)、淺灘、近岸等空白區(qū)域，真正做到高精度、自動(dòng)化、高效益的單人（或雙人）工作模式。1.3系統(tǒng)概述（1）調(diào)查對(duì)象：河川、湖泊、海岸、港灣和水庫(kù)等水域；1.361.4專利及榮譽(yù)1.4專利及榮譽(yù)7多項(xiàng)軟件著作版權(quán)

多項(xiàng)軟件著作版權(quán)8行業(yè)認(rèn)可行業(yè)認(rèn)可9傳統(tǒng)水上測(cè)量方法的不足系統(tǒng)組成系統(tǒng)的特長(zhǎng)系統(tǒng)的核心技術(shù)二、系統(tǒng)介紹傳統(tǒng)水上測(cè)量方法的不足二、系統(tǒng)介紹102.1傳統(tǒng)水上測(cè)量方法的不足（1）專業(yè)測(cè)量船體一般體積較大、吃水較深，部分淺灘、水庫(kù)和近岸區(qū)域等無(wú)法或難以到達(dá)。（2）有可能發(fā)生傾覆、翻船等危險(xiǎn)事故，導(dǎo)致人員傷亡，設(shè)備損失。（3）無(wú)法或難以進(jìn)入部分危險(xiǎn)水域（例如血吸蟲區(qū)域、滑坡等）進(jìn)行測(cè)量，使得外業(yè)數(shù)據(jù)存在空白區(qū)。2.1傳統(tǒng)水上測(cè)量方法的不足（1）專業(yè)測(cè)量船體一般體積較大11（4）以測(cè)量人員操控為主，受其理論水平、實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)的影響，外業(yè)數(shù)據(jù)難免存在一定的不足或粗差；（5）船載儀器設(shè)備的安裝、拆卸費(fèi)時(shí)費(fèi)力，而且時(shí)常難以在測(cè)區(qū)附近找到合適的船只以及停靠的碼頭，測(cè)量船駛?cè)霚y(cè)區(qū)或返航費(fèi)時(shí)費(fèi)力，成本高昂；（6）動(dòng)力一般由汽油或柴油等發(fā)動(dòng)機(jī)提供，搬運(yùn)不便，且有漏油排煙等污染環(huán)境的風(fēng)險(xiǎn)。2.1傳統(tǒng)水上測(cè)量方法的不足（4）以測(cè)量人員操控為主，受其理論水平、實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)的影響，122.2系統(tǒng)組成A遙控測(cè)量無(wú)人船子系統(tǒng)動(dòng)力系統(tǒng)、電源系統(tǒng)、船上控制系統(tǒng)、測(cè)深儀、ADCP、陀螺儀、GNSS定位模塊、CCD攝像頭和無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊等B岸基控制子系統(tǒng)主要由交互式界面組成，通過(guò)無(wú)線傳輸協(xié)議，實(shí)時(shí)接收、分析、處理和顯示遙測(cè)船體發(fā)送的數(shù)據(jù)，控制測(cè)量船自動(dòng)或手動(dòng)走線測(cè)量，并實(shí)現(xiàn)船只的自動(dòng)回航，最后對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理以及圖件的繪制。2.2系統(tǒng)組成A遙控測(cè)量無(wú)人船子系統(tǒng)B岸基控制子13通訊基站岸基控制通訊移動(dòng)端中控系統(tǒng)定位系統(tǒng)定向系統(tǒng)測(cè)量系統(tǒng)影像系統(tǒng)動(dòng)力系統(tǒng)電源2.2系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及原理通訊岸基通訊中控系統(tǒng)定位系統(tǒng)定向系統(tǒng)測(cè)量系統(tǒng)影像系統(tǒng)動(dòng)力系統(tǒng)14測(cè)深儀單波束

利用聲波在同一介質(zhì)中均速傳播的特性，

通過(guò)測(cè)量聲波發(fā)送與接收的時(shí)間間隔求

定換能器至反射面間距離。測(cè)深儀單波束15ADCPADCP利用多普勒效應(yīng)原理進(jìn)行流速測(cè)量。ADCP因其原理的優(yōu)越性，突破傳統(tǒng)機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)為基礎(chǔ)的傳感流速儀，用聲波換能器作傳感器，換能器發(fā)射聲脈沖波，聲脈沖波通過(guò)水體中不均勻分布的泥沙顆粒、浮游生物等反散射體反散射，由換能器接收信號(hào)，經(jīng)測(cè)定多普勒頻移而測(cè)算出流速。ADCP具有能直接測(cè)出斷面的流速剖面、具有不擾動(dòng)流場(chǎng)、測(cè)驗(yàn)歷時(shí)短、測(cè)速范圍大等特點(diǎn)。目前被廣泛用于海洋、河口的流場(chǎng)結(jié)構(gòu)調(diào)查、流速和流量測(cè)驗(yàn)等。ADCPADCP利用多普勒效應(yīng)原理進(jìn)行流速測(cè)量。ADCP因其16（1）船載構(gòu)造2.3系統(tǒng)組成（1）船載構(gòu)造2.3系統(tǒng)組成17楚航無(wú)人船水域測(cè)量機(jī)器人系統(tǒng)介紹課件18岸基系統(tǒng)岸基軟件岸基系統(tǒng)岸基軟件19楚航無(wú)人船水域測(cè)量機(jī)器人系統(tǒng)介紹課件20通訊基站通訊基站21船載系統(tǒng)船主體船載系統(tǒng)船主體22浮桶浮桶23連接及姿態(tài)調(diào)整連接及姿態(tài)調(diào)整24動(dòng)力系統(tǒng)動(dòng)力系統(tǒng)25定位系統(tǒng)定位系統(tǒng)26通訊系統(tǒng)

2.4GWlan

RTK電臺(tái)通訊系統(tǒng)

2.4GWlan

RTK電臺(tái)27影像系統(tǒng)影像系統(tǒng)28測(cè)量系統(tǒng)測(cè)量系統(tǒng)292.3系統(tǒng)的特點(diǎn)2.3系統(tǒng)的特點(diǎn)30（1）測(cè)量條件困難區(qū)域的測(cè)量和調(diào)查〈安全?便捷?靈活〉?可以對(duì)載人船不易或不能到達(dá)的淺灘或危險(xiǎn)水域進(jìn)行調(diào)查。?從船身構(gòu)造著手，增強(qiáng)抗風(fēng)浪、抗傾覆能力。?電動(dòng)馬達(dá)動(dòng)力，無(wú)排煙漏油現(xiàn)象，節(jié)能環(huán)保，噪音低。2.3系統(tǒng)的特點(diǎn)（1）測(cè)量條件困難區(qū)域的測(cè)量和調(diào)查?可以對(duì)載人船不易或不能到31（2）降低測(cè)繪成本，縮短工期〈優(yōu)越的經(jīng)濟(jì)性〉?省略了大規(guī)模的準(zhǔn)備工作、縮短了測(cè)量工作的時(shí)間。?體積小,重量輕,安裝快捷,隨搬隨走,。?大幅度節(jié)省了人工及測(cè)量成本，縮短工期.可以大幅度節(jié)省測(cè)量成本!!縮短工期!!傳統(tǒng)的方式無(wú)人船方式2.3系統(tǒng)的特點(diǎn)（2）降低測(cè)繪成本，縮短工期?省略了大規(guī)模的準(zhǔn)備工作、縮短了32（3）自動(dòng)化程度高，行業(yè)開發(fā)便利?自動(dòng)化走線，數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)接收（當(dāng)預(yù)先設(shè)定好計(jì)劃線時(shí)，可無(wú)人工干預(yù)全自動(dòng)作業(yè)）?自動(dòng)回歸功能（當(dāng)船體與基站的通信連接持續(xù)中斷45秒以上以及船載電池剩余量為25%以下時(shí)，船只會(huì)自動(dòng)返回事先設(shè)定的初始地點(diǎn)）?穩(wěn)定性好，搭載方便（本系統(tǒng)設(shè)計(jì)以穩(wěn)定性好、安全性高等特點(diǎn)為出發(fā)點(diǎn)，從潛水線船體選擇即重點(diǎn)考慮到吃水、航速、續(xù)航能力、抗風(fēng)抗浪能力以及船載各種傳感器尺寸和重量等多種因素，已預(yù)留有效負(fù)載重量40kg設(shè)計(jì)船體結(jié)構(gòu)，為搭載其他設(shè)備儀器預(yù)留了大量空間。可以采用艙內(nèi)和艙外外掛兩種方式搭載設(shè)備。）2.3系統(tǒng)的特點(diǎn)（3）自動(dòng)化程度高，行業(yè)開發(fā)便利?自動(dòng)化走線，數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)接收233（1）無(wú)舵自動(dòng)走航及其精準(zhǔn)控制系統(tǒng)

無(wú)人船采用自動(dòng)舵技術(shù)，借助螺旋槳的推力和兩個(gè)螺旋槳的速度差來(lái)實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)航速和航向，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)按照預(yù)先設(shè)定的計(jì)劃的航線進(jìn)行精準(zhǔn)的走線、換線及回歸等功能。自動(dòng)控制子系統(tǒng)在測(cè)量中自動(dòng)控制無(wú)人船的航向，能克服各種干擾的影響，使無(wú)人船精準(zhǔn)的沿預(yù)定的航向運(yùn)行。（2）多傳感器集成與信息融合

本系統(tǒng)設(shè)計(jì)根據(jù)客戶需求自由搭載如GNSS接收機(jī)、測(cè)深儀、ADCP、側(cè)掃聲納等多種聲、光、電磁傳感設(shè)備，可搭載的傳感設(shè)備繁多，且涉及嵌入式計(jì)算機(jī)技術(shù)、傳感器技術(shù)、無(wú)線通訊技術(shù)和智能控制技術(shù)等多種技術(shù)，滿足不同類型的用戶的測(cè)量要求。2.4系統(tǒng)的核心技術(shù)（1）無(wú)舵自動(dòng)走航及其精準(zhǔn)控制系統(tǒng)2.4系統(tǒng)的核心技術(shù)34（3）基于無(wú)線局域網(wǎng)的遠(yuǎn)距離通訊與實(shí)時(shí)多?？刂?/p>

系統(tǒng)通過(guò)無(wú)線遠(yuǎn)距離通訊，可實(shí)現(xiàn)人工手動(dòng)控制、實(shí)時(shí)規(guī)劃線\目標(biāo)點(diǎn)自動(dòng)控制以及無(wú)鏈接自主測(cè)量控制三種模式對(duì)船體進(jìn)行實(shí)時(shí)控制。（4）雙浮筒式的浮力供給和姿態(tài)穩(wěn)定技術(shù)

本系統(tǒng)設(shè)計(jì)并采用了了一種雙浮筒式的浮力供給和姿態(tài)穩(wěn)定技術(shù)，大幅提高了無(wú)人船的搭載能力，與此同時(shí)極大的提高的船體在運(yùn)行時(shí)姿態(tài)，特別是橫滾方向的穩(wěn)定性。從而保證的無(wú)人船在進(jìn)行地形測(cè)量、近景攝影測(cè)量和流速、流量測(cè)量時(shí)所采集數(shù)據(jù)的真實(shí)性、有效性。2.4系統(tǒng)的核心技術(shù)（3）基于無(wú)線局域網(wǎng)的遠(yuǎn)距離通訊與實(shí)時(shí)多模控制2.4系統(tǒng)的35測(cè)繪型水文型三、應(yīng)用領(lǐng)域測(cè)繪型三、應(yīng)用領(lǐng)域362012年2013年6-8月無(wú)人船水域測(cè)量機(jī)器人系統(tǒng)/水下地形測(cè)量無(wú)人船水域測(cè)量機(jī)器人系統(tǒng)/水文測(cè)繪水利/水文2012年2013年6-8月無(wú)人船水域測(cè)量機(jī)器人系統(tǒng)/水下地373.1測(cè)繪型無(wú)人船應(yīng)用領(lǐng)域港口湖泊河流其它港口、碼頭、海灣、近海的調(diào)查與測(cè)量1.湖泊、大壩和水庫(kù)的水下地形、橫斷面測(cè)量、地形地貌變化2.清淤治理生態(tài)環(huán)境的調(diào)查與測(cè)量3.監(jiān)測(cè)1.河流的水下地形、橫斷面測(cè)量、河床地形地貌變化2.河道航航道治理、清淤、堤防施工等項(xiàng)目的測(cè)量與監(jiān)測(cè)應(yīng)急測(cè)量、尾礦庫(kù)監(jiān)測(cè)、安全搜索、漁業(yè)3.1測(cè)繪型無(wú)人船應(yīng)用領(lǐng)域港口湖泊河流其它港口、碼頭、海灣38（1）丹江口水庫(kù)水下地形測(cè)量效果圖——壩上

（1）丹江口水庫(kù)水下地形測(cè)量效果圖——壩上

39（2）丹江口水庫(kù)水下地形測(cè)量效果圖——壩下

（2）丹江口水庫(kù)水下地形測(cè)量效果圖——壩下

403.2水文型無(wú)人船應(yīng)用領(lǐng)域（1）河流、湖泊、近海、港灣水流流量流速測(cè)驗(yàn)；（2）水深測(cè)量；（3）灌區(qū)流量測(cè)驗(yàn)和污水流量監(jiān)測(cè)；（4）應(yīng)急測(cè)繪。3.2水文型無(wú)人船應(yīng)用領(lǐng)域（1）河流、湖泊、近海、港灣水流41丹江口水庫(kù)水流測(cè)驗(yàn)效果圖——壩下搭載SonTekM9

丹江口水庫(kù)水流測(cè)驗(yàn)效果圖——壩下423.4其他應(yīng)用（1）海事安全、水下搜尋、海上救撈；（2）水產(chǎn)養(yǎng)殖研究：魚類觀察、網(wǎng)箱檢查、人工魚礁等；（3）科學(xué)考察（如極地、輻射沙洲等特殊地形區(qū)）；（4）危險(xiǎn)區(qū)域環(huán)境監(jiān)測(cè)；（5）軍事應(yīng)用。3.4其他應(yīng)用（1）海事安全、水下搜尋、海上救撈；43謝謝各位請(qǐng)多指點(diǎn)謝謝各位請(qǐng)多指點(diǎn)44Surf無(wú)人船水域測(cè)量機(jī)器人系統(tǒng)

武漢楚航測(cè)控科技有限公司楚航無(wú)人船系統(tǒng)介紹Surf無(wú)人船水域測(cè)量機(jī)器人系統(tǒng)武漢楚航測(cè)控科技有限公45概述1系統(tǒng)介紹23主要內(nèi)容應(yīng)用領(lǐng)域34概述1系統(tǒng)介紹23主要內(nèi)容應(yīng)用領(lǐng)域3446公司概況研發(fā)背景系統(tǒng)概述一、概述公司概況一、概述47武漢楚航測(cè)控科技有限公司，坐落于武漢市東湖新技術(shù)開發(fā)區(qū)武漢大學(xué)科技園（國(guó)家地球空間信息產(chǎn)業(yè)基地）內(nèi)。公司致力于利用3S（GNSS、GIS和RS）技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、信息與通訊技術(shù)等為測(cè)繪與地理信息、水利、環(huán)保、災(zāi)害應(yīng)急處理等行業(yè)提供具有國(guó)際先進(jìn)水平的測(cè)量、調(diào)查和監(jiān)測(cè)的移動(dòng)測(cè)量服務(wù)平臺(tái)和解決方案。

開發(fā)出國(guó)內(nèi)首臺(tái)測(cè)量型無(wú)人船水域測(cè)量機(jī)器人系統(tǒng)。公司于2012年6月入選東湖新技術(shù)開發(fā)區(qū)“第5批3551光谷人才計(jì)劃”，并獲得項(xiàng)目資助資金100萬(wàn)元；2013年5月獲得”東湖新技術(shù)開發(fā)區(qū)科技創(chuàng)新項(xiàng)目”資助資金40萬(wàn)元；

2013年9月獲得”武漢市科技創(chuàng)新項(xiàng)目”資助資金25萬(wàn)元；2014年3月獲得”武漢市孵化器平臺(tái)項(xiàng)目“資助資金20萬(wàn)元；2015年4月獲得“湖北省科技創(chuàng)新項(xiàng)目”資助資金25萬(wàn)元。2015年12月，入選國(guó)家科技部火炬計(jì)劃項(xiàng)目。

1.1公司概況武漢楚航測(cè)控科技有限公司，坐落于武漢市東湖新技術(shù)開發(fā)48

（一）中央文件指示1.2011年中央一號(hào)文件《中共中央國(guó)務(wù)院關(guān)于加快水利改革發(fā)展的決定》；2.2012年1月國(guó)務(wù)院又發(fā)布了《關(guān)于實(shí)行最嚴(yán)格水資源管理制度的意見》；3.2012年2月國(guó)務(wù)院又正式批復(fù)了《全國(guó)重要江河湖泊水功能區(qū)劃（2011-2030年）》。

（二）水利改革的目標(biāo)

水利改革的目標(biāo)是力爭(zhēng)通過(guò)5年到10年努力，從根本上扭轉(zhuǎn)水利建設(shè)明顯滯后的局面。并在未來(lái)10年投入4萬(wàn)億的資金進(jìn)行水利建設(shè)。其中，按照水利“十二五”規(guī)劃，在“十二五”期間將投入1.8萬(wàn)億，具體比例是：用于農(nóng)田水利建設(shè)的投資大概占20%左右，用于防洪減災(zāi)工程的投資占38%左右，用于水資源配置和城鄉(xiāng)供水保障工程建設(shè)大概有35%左右，另外就是水土保持和生態(tài)建設(shè)。1.2研發(fā)背景（一）中央文件指示1.2研發(fā)背景49（1）調(diào)查對(duì)象：河川、湖泊、海岸、港灣和水庫(kù)等水域；（2）系統(tǒng)設(shè)計(jì)目的：安全、穩(wěn)定、智能、高效；（3）測(cè)量載體：無(wú)人船；（4）測(cè)量平臺(tái)：兼容GNSS接收機(jī)、測(cè)深系統(tǒng)（單波束或多波束系統(tǒng)）、側(cè)掃聲納系統(tǒng)、淺地層剖面儀、CCD相機(jī)、ADCP、水質(zhì)分析儀和陀螺儀等多種高精度聲、光、電磁傳感設(shè)備的控制系統(tǒng)；（5）通訊方式：遠(yuǎn)距離無(wú)線通訊；（6）應(yīng)用：可實(shí)現(xiàn)測(cè)區(qū)地理信息系統(tǒng)的全天候、自動(dòng)化及高精度實(shí)時(shí)獲取，可廣泛應(yīng)用于常規(guī)測(cè)繪、水利水文、航道、環(huán)保和災(zāi)害應(yīng)急等行業(yè)及其他相關(guān)部門。本系統(tǒng)可以最大程度上填補(bǔ)水下測(cè)量領(lǐng)域載人船無(wú)法到達(dá)或不易到達(dá)的危險(xiǎn)、淺灘、近岸等空白區(qū)域，真正做到高精度、自動(dòng)化、高效益的單人（或雙人）工作模式。1.3系統(tǒng)概述（1）調(diào)查對(duì)象：河川、湖泊、海岸、港灣和水庫(kù)等水域；1.3501.4專利及榮譽(yù)1.4專利及榮譽(yù)51多項(xiàng)軟件著作版權(quán)

多項(xiàng)軟件著作版權(quán)52行業(yè)認(rèn)可行業(yè)認(rèn)可53傳統(tǒng)水上測(cè)量方法的不足系統(tǒng)組成系統(tǒng)的特長(zhǎng)系統(tǒng)的核心技術(shù)二、系統(tǒng)介紹傳統(tǒng)水上測(cè)量方法的不足二、系統(tǒng)介紹542.1傳統(tǒng)水上測(cè)量方法的不足（1）專業(yè)測(cè)量船體一般體積較大、吃水較深，部分淺灘、水庫(kù)和近岸區(qū)域等無(wú)法或難以到達(dá)。（2）有可能發(fā)生傾覆、翻船等危險(xiǎn)事故，導(dǎo)致人員傷亡，設(shè)備損失。（3）無(wú)法或難以進(jìn)入部分危險(xiǎn)水域（例如血吸蟲區(qū)域、滑坡等）進(jìn)行測(cè)量，使得外業(yè)數(shù)據(jù)存在空白區(qū)。2.1傳統(tǒng)水上測(cè)量方法的不足（1）專業(yè)測(cè)量船體一般體積較大55（4）以測(cè)量人員操控為主，受其理論水平、實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)的影響，外業(yè)數(shù)據(jù)難免存在一定的不足或粗差；（5）船載儀器設(shè)備的安裝、拆卸費(fèi)時(shí)費(fèi)力，而且時(shí)常難以在測(cè)區(qū)附近找到合適的船只以及停靠的碼頭，測(cè)量船駛?cè)霚y(cè)區(qū)或返航費(fèi)時(shí)費(fèi)力，成本高昂；（6）動(dòng)力一般由汽油或柴油等發(fā)動(dòng)機(jī)提供，搬運(yùn)不便，且有漏油排煙等污染環(huán)境的風(fēng)險(xiǎn)。2.1傳統(tǒng)水上測(cè)量方法的不足（4）以測(cè)量人員操控為主，受其理論水平、實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)的影響，562.2系統(tǒng)組成A遙控測(cè)量無(wú)人船子系統(tǒng)動(dòng)力系統(tǒng)、電源系統(tǒng)、船上控制系統(tǒng)、測(cè)深儀、ADCP、陀螺儀、GNSS定位模塊、CCD攝像頭和無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊等B岸基控制子系統(tǒng)主要由交互式界面組成，通過(guò)無(wú)線傳輸協(xié)議，實(shí)時(shí)接收、分析、處理和顯示遙測(cè)船體發(fā)送的數(shù)據(jù)，控制測(cè)量船自動(dòng)或手動(dòng)走線測(cè)量，并實(shí)現(xiàn)船只的自動(dòng)回航，最后對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理以及圖件的繪制。2.2系統(tǒng)組成A遙控測(cè)量無(wú)人船子系統(tǒng)B岸基控制子57通訊基站岸基控制通訊移動(dòng)端中控系統(tǒng)定位系統(tǒng)定向系統(tǒng)測(cè)量系統(tǒng)影像系統(tǒng)動(dòng)力系統(tǒng)電源2.2系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及原理通訊岸基通訊中控系統(tǒng)定位系統(tǒng)定向系統(tǒng)測(cè)量系統(tǒng)影像系統(tǒng)動(dòng)力系統(tǒng)58測(cè)深儀單波束

利用聲波在同一介質(zhì)中均速傳播的特性，

通過(guò)測(cè)量聲波發(fā)送與接收的時(shí)間間隔求

定換能器至反射面間距離。測(cè)深儀單波束59ADCPADCP利用多普勒效應(yīng)原理進(jìn)行流速測(cè)量。ADCP因其原理的優(yōu)越性，突破傳統(tǒng)機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)為基礎(chǔ)的傳感流速儀，用聲波換能器作傳感器，換能器發(fā)射聲脈沖波，聲脈沖波通過(guò)水體中不均勻分布的泥沙顆粒、浮游生物等反散射體反散射，由換能器接收信號(hào)，經(jīng)測(cè)定多普勒頻移而測(cè)算出流速。ADCP具有能直接測(cè)出斷面的流速剖面、具有不擾動(dòng)流場(chǎng)、測(cè)驗(yàn)歷時(shí)短、測(cè)速范圍大等特點(diǎn)。目前被廣泛用于海洋、河口的流場(chǎng)結(jié)構(gòu)調(diào)查、流速和流量測(cè)驗(yàn)等。ADCPADCP利用多普勒效應(yīng)原理進(jìn)行流速測(cè)量。ADCP因其60（1）船載構(gòu)造2.3系統(tǒng)組成（1）船載構(gòu)造2.3系統(tǒng)組成61楚航無(wú)人船水域測(cè)量機(jī)器人系統(tǒng)介紹課件62岸基系統(tǒng)岸基軟件岸基系統(tǒng)岸基軟件63楚航無(wú)人船水域測(cè)量機(jī)器人系統(tǒng)介紹課件64通訊基站通訊基站65船載系統(tǒng)船主體船載系統(tǒng)船主體66浮桶浮桶67連接及姿態(tài)調(diào)整連接及姿態(tài)調(diào)整68動(dòng)力系統(tǒng)動(dòng)力系統(tǒng)69定位系統(tǒng)定位系統(tǒng)70通訊系統(tǒng)

2.4GWlan

RTK電臺(tái)通訊系統(tǒng)

2.4GWlan

RTK電臺(tái)71影像系統(tǒng)影像系統(tǒng)72測(cè)量系統(tǒng)測(cè)量系統(tǒng)732.3系統(tǒng)的特點(diǎn)2.3系統(tǒng)的特點(diǎn)74（1）測(cè)量條件困難區(qū)域的測(cè)量和調(diào)查〈安全?便捷?靈活〉?可以對(duì)載人船不易或不能到達(dá)的淺灘或危險(xiǎn)水域進(jìn)行調(diào)查。?從船身構(gòu)造著手，增強(qiáng)抗風(fēng)浪、抗傾覆能力。?電動(dòng)馬達(dá)動(dòng)力，無(wú)排煙漏油現(xiàn)象，節(jié)能環(huán)保，噪音低。2.3系統(tǒng)的特點(diǎn)（1）測(cè)量條件困難區(qū)域的測(cè)量和調(diào)查?可以對(duì)載人船不易或不能到75（2）降低測(cè)繪成本，縮短工期〈優(yōu)越的經(jīng)濟(jì)性〉?省略了大規(guī)模的準(zhǔn)備工作、縮短了測(cè)量工作的時(shí)間。?體積小,重量輕,安裝快捷,隨搬隨走,。?大幅度節(jié)省了人工及測(cè)量成本，縮短工期.可以大幅度節(jié)省測(cè)量成本!!縮短工期!!傳統(tǒng)的方式無(wú)人船方式2.3系統(tǒng)的特點(diǎn)（2）降低測(cè)繪成本，縮短工期?省略了大規(guī)模的準(zhǔn)備工作、縮短了76（3）自動(dòng)化程度高，行業(yè)開發(fā)便利?自動(dòng)化走線，數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)接收（當(dāng)預(yù)先設(shè)定好計(jì)劃線時(shí)，可無(wú)人工干預(yù)全自動(dòng)作業(yè)）?自動(dòng)回歸功能（當(dāng)船體與基站的通信連接持續(xù)中斷45秒以上以及船載電池剩余量為25%以下時(shí)，船只會(huì)自動(dòng)返回事先設(shè)定的初始地點(diǎn)）?穩(wěn)定性好，搭載方便（本系統(tǒng)設(shè)計(jì)以穩(wěn)定性好、安全性高等特點(diǎn)為出發(fā)點(diǎn)，從潛水線船體選擇即重點(diǎn)考慮到吃水、航速、續(xù)航能力、抗風(fēng)抗浪能力以及船載各種傳感器尺寸和重量等多種因素，已預(yù)留有效負(fù)載重量40kg設(shè)計(jì)船體結(jié)構(gòu)，為搭載其他設(shè)備儀器預(yù)留了大量空間?？梢圆捎门搩?nèi)和艙外外掛兩種方式搭載設(shè)備。）2.3系統(tǒng)的特點(diǎn)（3）自動(dòng)化程度高，行業(yè)開發(fā)便利?自動(dòng)化走線，數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)接收277（1）無(wú)舵自動(dòng)走航及其精準(zhǔn)控制系統(tǒng)

無(wú)人船采用自動(dòng)舵技術(shù)，借助螺旋槳的推力和兩個(gè)螺旋槳的速度差來(lái)實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)航速和航向，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)按照預(yù)先設(shè)定的計(jì)劃的航線進(jìn)行精準(zhǔn)的走線、換線及回歸等功能。自動(dòng)控制子系統(tǒng)在測(cè)量中自動(dòng)控制無(wú)人船的航向，能克服各種干擾的影響，使無(wú)人船精準(zhǔn)的沿預(yù)定的航向運(yùn)行。（2）多傳感器集成與信息融合

本系統(tǒng)設(shè)計(jì)根據(jù)客戶需求自由搭載如GNSS接收機(jī)、測(cè)深儀、ADCP、側(cè)掃聲納等多種聲、光、電磁傳感設(shè)備，可搭載的傳感設(shè)備繁多，且涉及嵌入式計(jì)算機(jī)技術(shù)、傳感器技術(shù)、無(wú)線通訊技術(shù)和智能控制技術(shù)等多種技術(shù)，滿足不同類型的用戶的測(cè)量要求。2.4系統(tǒng)的核心技術(shù)（1）無(wú)舵自動(dòng)走航及其精準(zhǔn)控制系統(tǒng)2.4系統(tǒng)的核心技術(shù)78（3）基于無(wú)線局域網(wǎng)的遠(yuǎn)距離通訊與實(shí)時(shí)多?？刂?/p>

系統(tǒng)通過(guò)無(wú)線遠(yuǎn)距離通訊，可實(shí)現(xiàn)人工手動(dòng)控制、實(shí)時(shí)規(guī)劃線\目標(biāo)點(diǎn)自動(dòng)控制以及無(wú)鏈接自主測(cè)量控制三種模式對(duì)船體進(jìn)行實(shí)時(shí)控制。（4）雙浮筒式的浮力供給和姿態(tài)穩(wěn)定技術(shù)

本系統(tǒng)設(shè)計(jì)并采