【技術領域】

本發明涉及水下機器人(ren)技術領域，特別是涉及一(yi)種水下機器人(ren)目標定位識別方法和系統(tong)。

背景技術：

水(shui)(shui)(shui)下(xia)(xia)機(ji)器人(ren)(ren)一(yi)般(ban)可以分(fen)為兩大(da)類(lei)(lei)(lei)：一(yi)類(lei)(lei)(lei)是(shi)有纜(lan)水(shui)(shui)(shui)下(xia)(xia)機(ji)器人(ren)(ren)；另一(yi)類(lei)(lei)(lei)是(shi)無(wu)纜(lan)水(shui)(shui)(shui)下(xia)(xia)機(ji)器人(ren)(ren)。此(ci)外，按(an)使用的(de)(de)目的(de)(de)分(fen)，有水(shui)(shui)(shui)下(xia)(xia)調查機(ji)器人(ren)(ren)(例(li)如：觀測、測量、試(shi)驗材料的(de)(de)收集等)和(he)水(shui)(shui)(shui)下(xia)(xia)作業機(ji)器人(ren)(ren)(例(li)如：水(shui)(shui)(shui)下(xia)(xia)焊接、擰管子、水(shui)(shui)(shui)下(xia)(xia)建筑、水(shui)(shui)(shui)下(xia)(xia)切割等作業)；按(an)活動場(chang)所分(fen)，有海(hai)底機(ji)器人(ren)(ren)和(he)水(shui)(shui)(shui)中機(ji)器人(ren)(ren)。

但是，無論哪一種應用領域，水(shui)(shui)(shui)下機(ji)(ji)器(qi)(qi)人(ren)的(de)(de)(de)(de)(de)定位(wei)(wei)都是非常(chang)重要的(de)(de)(de)(de)(de)。同時水(shui)(shui)(shui)下機(ji)(ji)器(qi)(qi)人(ren)在遇到水(shui)(shui)(shui)下目(mu)(mu)標(biao)時，對水(shui)(shui)(shui)下目(mu)(mu)標(biao)類(lei)型(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)判斷也相當(dang)關鍵。水(shui)(shui)(shui)下機(ji)(ji)器(qi)(qi)人(ren)的(de)(de)(de)(de)(de)定位(wei)(wei)信(xin)息能(neng)(neng)夠幫(bang)助操(cao)控方了(le)解水(shui)(shui)(shui)下機(ji)(ji)器(qi)(qi)人(ren)的(de)(de)(de)(de)(de)工(gong)作(zuo)進度，從(cong)而(er)對當(dang)前的(de)(de)(de)(de)(de)工(gong)作(zuo)進展和未來的(de)(de)(de)(de)(de)工(gong)作(zuo)安(an)排(pai)有(you)一個提前判斷，水(shui)(shui)(shui)下目(mu)(mu)標(biao)類(lei)型(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)判斷能(neng)(neng)夠幫(bang)助操(cao)控方了(le)解水(shui)(shui)(shui)下狀況，從(cong)而(er)確定是否尋找到期望(wang)目(mu)(mu)標(biao)。但是，由于水(shui)(shui)(shui)下無線(xian)傳輸的(de)(de)(de)(de)(de)局限性，gps信(xin)號無法傳送到水(shui)(shui)(shui)下，現有(you)技術(shu)中缺(que)少水(shui)(shui)(shui)下機(ji)(ji)器(qi)(qi)人(ren)定位(wei)(wei)的(de)(de)(de)(de)(de)有(you)效手段，更缺(que)少將水(shui)(shui)(shui)下機(ji)(ji)器(qi)(qi)人(ren)定位(wei)(wei)和水(shui)(shui)(shui)下目(mu)(mu)標(biao)類(lei)型(xing)(xing)判斷有(you)機(ji)(ji)結合的(de)(de)(de)(de)(de)智能(neng)(neng)化控制系統(tong)。

發(fa)明人(ren)(ren)(ren)(ren)檢索并研究了(le)現有(you)的(de)(de)相關(guan)技術(shu)，其(qi)中，以專(zhuan)利號為(wei)(wei)201410506360.9，專(zhuan)利名稱為(wei)(wei)《水(shui)(shui)下(xia)(xia)機(ji)器(qi)人(ren)(ren)(ren)(ren)目(mu)(mu)標定(ding)位(wei)識別(bie)系統》的(de)(de)發(fa)明專(zhuan)利來(lai)說(shuo)，雖然提出(chu)了(le)一種水(shui)(shui)下(xia)(xia)機(ji)器(qi)人(ren)(ren)(ren)(ren)目(mu)(mu)標定(ding)位(wei)識別(bie)系統，但是，其(qi)實現方(fang)式是基于水(shui)(shui)下(xia)(xia)機(ji)器(qi)人(ren)(ren)(ren)(ren)的(de)(de)主動(dong)聲吶過程來(lai)完(wan)成的(de)(de)，這種方(fang)式不(bu)僅增加了(le)水(shui)(shui)下(xia)(xia)機(ji)器(qi)人(ren)(ren)(ren)(ren)自(zi)身的(de)(de)工作負荷，為(wei)(wei)了(le)保證(zheng)能夠接收(shou)到其(qi)浮標的(de)(de)聲吶反射信(xin)號，水(shui)(shui)下(xia)(xia)機(ji)器(qi)人(ren)(ren)(ren)(ren)需要消耗大量的(de)(de)能量在定(ding)位(wei)上，這對(dui)于長時間(jian)水(shui)(shui)下(xia)(xia)工作的(de)(de)機(ji)器(qi)人(ren)(ren)(ren)(ren)來(lai)說(shuo)是較大的(de)(de)問(wen)題，現有(you)技術(shu)中也并沒有(you)提出(chu)一種有(you)效的(de)(de)解決方(fang)案，在水(shui)(shui)下(xia)(xia)機(ji)器(qi)人(ren)(ren)(ren)(ren)不(bu)具備大功率聲吶設備情況下(xia)(xia)，如(ru)何完(wan)成水(shui)(shui)下(xia)(xia)目(mu)(mu)標的(de)(de)定(ding)位(wei)識別(bie)。

技術實現要素：

本發明實施例要解(jie)決(jue)的技術問(wen)題是如何在水下(xia)機器人不(bu)具備(bei)大功(gong)率聲吶設備(bei)情況下(xia)，完成水下(xia)目(mu)標的定位識別。

本發明實(shi)施例采用如(ru)下技(ji)術方案：

第一方面，本發明實施例提供了一種水下機器(qi)人(ren)目標定位識別系(xi)統(tong)，在系(xi)統(tong)中包括(kuo)具有(you)主動(dong)(dong)聲吶(na)功(gong)能的(de)母船(chuan)、至少一個具有(you)被動(dong)(dong)聲吶(na)功(gong)能的(de)微型無人(ren)船(chuan)和水下機器(qi)人(ren)，

所述水(shui)下機(ji)器人上設(she)置有目(mu)標識別子(zi)系(xi)(xi)統(tong)和控制子(zi)系(xi)(xi)統(tong)，所述目(mu)標識別子(zi)系(xi)(xi)統(tong)用于獲取目(mu)標對象相(xiang)對于水(shui)下機(ji)器人的(de)第一(yi)(yi)位置信(xin)息(xi)；所述控制子(zi)系(xi)(xi)統(tong)與所述母船(chuan)建立有第一(yi)(yi)通(tong)訊鏈路，并通(tong)過所述第一(yi)(yi)通(tong)訊鏈路發送(song)所述第一(yi)(yi)位置信(xin)息(xi)；

所述母船和微型(xing)無人船之(zhi)間(jian)相差(cha)預設距離，母船用于(yu)獲取所述微型(xing)無人船的第二(er)位置信息(xi)；

所述母(mu)(mu)船(chuan)(chuan)(chuan)和微(wei)型(xing)無人(ren)船(chuan)(chuan)(chuan)之(zhi)間建立有第二(er)通訊鏈路，其(qi)中，微(wei)型(xing)無人(ren)船(chuan)(chuan)(chuan)中記(ji)錄有母(mu)(mu)船(chuan)(chuan)(chuan)聲吶信號(hao)(hao)的(de)相關參數，并(bing)將(jiang)采集到的(de)來自水下(xia)機器(qi)人(ren)的(de)聲吶反(fan)射信號(hao)(hao)通過所述第二(er)通訊鏈路反(fan)饋(kui)給母(mu)(mu)船(chuan)(chuan)(chuan)；

所述母船(chuan)(chuan)用于(yu)采集來自(zi)水下(xia)機(ji)(ji)器(qi)人(ren)(ren)的聲(sheng)吶反射信(xin)(xin)號，所述母船(chuan)(chuan)還用于(yu)根據自(zi)身的第(di)(di)三位置信(xin)(xin)息(xi)、微型無人(ren)(ren)船(chuan)(chuan)的第(di)(di)二(er)位置信(xin)(xin)息(xi)、母船(chuan)(chuan)和微型無人(ren)(ren)船(chuan)(chuan)分別采集到的水下(xia)機(ji)(ji)器(qi)人(ren)(ren)的聲(sheng)吶反射信(xin)(xin)號，以及(ji)目標對(dui)象相對(dui)于(yu)水下(xia)機(ji)(ji)器(qi)人(ren)(ren)的第(di)(di)一位置信(xin)(xin)息(xi)，計(ji)算(suan)得到目標的定位信(xin)(xin)息(xi)。

可選的(de)，所(suo)(suo)述微型無人(ren)(ren)船(chuan)(chuan)具體數量為一個，所(suo)(suo)述水(shui)(shui)下(xia)(xia)機(ji)器(qi)人(ren)(ren)上設置有(you)水(shui)(shui)深(shen)傳(chuan)感器(qi)；其中(zhong)，所(suo)(suo)述水(shui)(shui)深(shen)傳(chuan)感器(qi)用于反饋(kui)水(shui)(shui)下(xia)(xia)機(ji)器(qi)人(ren)(ren)到海面的(de)垂(chui)直距(ju)(ju)離；水(shui)(shui)下(xia)(xia)機(ji)器(qi)人(ren)(ren)將(jiang)所(suo)(suo)述垂(chui)直距(ju)(ju)離反饋(kui)給母(mu)船(chuan)(chuan)；

母(mu)船(chuan)(chuan)用于(yu)(yu)根據(ju)所述用于(yu)(yu)根據(ju)自身的(de)(de)第(di)三位置信(xin)(xin)息、水(shui)下機器人的(de)(de)垂直距離、微(wei)型無人船(chuan)(chuan)的(de)(de)第(di)二(er)位置信(xin)(xin)息、母(mu)船(chuan)(chuan)和(he)微(wei)型無人船(chuan)(chuan)采集到的(de)(de)水(shui)下機器人的(de)(de)聲吶(na)反射信(xin)(xin)號，以及(ji)目標(biao)(biao)對(dui)象相對(dui)于(yu)(yu)水(shui)下機器人的(de)(de)第(di)一位置信(xin)(xin)息，計算得到目標(biao)(biao)的(de)(de)定位信(xin)(xin)息。

可(ke)選的(de)，所述(shu)微(wei)型無人(ren)船具(ju)體數量為兩(liang)個或者(zhe)兩(liang)個以(yi)(yi)上，以(yi)(yi)所述(shu)兩(liang)個或者(zhe)兩(liang)個以(yi)(yi)上的(de)微(wei)型無人(ren)船和母船的(de)聲吶(na)設備作(zuo)為參(can)考點(dian)，其中，各參(can)考點(dian)在(zai)水面上構成等邊圖形。

可選的，所述(shu)(shu)目(mu)(mu)(mu)標(biao)識別子系(xi)統包括第二(er)聲吶收發(fa)(fa)器(qi)和雙(shuang)攝(she)像頭，所述(shu)(shu)第二(er)聲吶收發(fa)(fa)器(qi)用于(yu)獲取水(shui)下機器(qi)人到目(mu)(mu)(mu)標(biao)對象(xiang)(xiang)的目(mu)(mu)(mu)標(biao)距離，所述(shu)(shu)雙(shuang)攝(she)像頭用于(yu)采集目(mu)(mu)(mu)標(biao)對象(xiang)(xiang)場(chang)景；所述(shu)(shu)水(shui)下機器(qi)人還根據所述(shu)(shu)目(mu)(mu)(mu)標(biao)距離和目(mu)(mu)(mu)標(biao)對象(xiang)(xiang)場(chang)景，并通(tong)過(guo)透視算(suan)法計算(suan)出目(mu)(mu)(mu)標(biao)對象(xiang)(xiang)相對于(yu)水(shui)下機器(qi)人的第一位置信息(xi)。

第(di)二(er)方面(mian)，本發明實施(shi)例提供了一種水(shui)下(xia)機器人目標定位識別方法，包括(kuo)具(ju)有主動(dong)聲吶(na)功能的(de)母船、至(zhi)少一個(ge)具(ju)有被動(dong)聲吶(na)功能的(de)微(wei)型(xing)無(wu)人船和水(shui)下(xia)機器人，方法包括(kuo)：

控制母船(chuan)和(he)/或微(wei)型無人船(chuan)，使得母船(chuan)和(he)微(wei)型無人船(chuan)之間相差(cha)預(yu)設距離，母船(chuan)獲取所述微(wei)型無人船(chuan)的第二位(wei)置信息(xi)；

所(suo)述(shu)(shu)水下機器人(ren)(ren)獲取(qu)目標對(dui)象(xiang)相對(dui)于水下機器人(ren)(ren)的第(di)一位置信息(xi)，并將所(suo)述(shu)(shu)第(di)一位置信息(xi)發送(song)給(gei)所(suo)述(shu)(shu)母(mu)船；

所(suo)述微型無人船(chuan)中記錄(lu)有母(mu)(mu)船(chuan)聲吶信(xin)號的相關參數，并根據所(suo)述相關參數將采集到的來自水下(xia)機(ji)器(qi)(qi)人的聲吶反(fan)(fan)射(she)信(xin)號反(fan)(fan)饋給母(mu)(mu)船(chuan)；其(qi)中，所(suo)述聲吶反(fan)(fan)射(she)信(xin)號由母(mu)(mu)船(chuan)發射(she)出的聲吶信(xin)號遇到所(suo)述水下(xia)機(ji)器(qi)(qi)人后(hou)反(fan)(fan)射(she)產生(sheng)；

所(suo)(suo)述母船(chuan)用(yong)于采集(ji)來自水(shui)(shui)下(xia)機器人(ren)的(de)(de)(de)(de)聲(sheng)(sheng)吶反(fan)射信(xin)(xin)號，所(suo)(suo)述母船(chuan)還(huan)用(yong)于根據自身的(de)(de)(de)(de)第(di)(di)三位(wei)置(zhi)信(xin)(xin)息(xi)、微型(xing)無(wu)(wu)人(ren)船(chuan)的(de)(de)(de)(de)第(di)(di)二位(wei)置(zhi)信(xin)(xin)息(xi)、母船(chuan)和微型(xing)無(wu)(wu)人(ren)船(chuan)分別采集(ji)到(dao)的(de)(de)(de)(de)水(shui)(shui)下(xia)機器人(ren)的(de)(de)(de)(de)聲(sheng)(sheng)吶反(fan)射信(xin)(xin)號和所(suo)(suo)述第(di)(di)一位(wei)置(zhi)信(xin)(xin)息(xi)，計(ji)算得到(dao)目標的(de)(de)(de)(de)定位(wei)信(xin)(xin)息(xi)。

可(ke)選(xuan)的，所述(shu)(shu)微型無人(ren)船具(ju)體數量為一個，所述(shu)(shu)水(shui)下(xia)(xia)機(ji)器(qi)人(ren)上(shang)設置有水(shui)深(shen)傳感器(qi)；其(qi)中，所述(shu)(shu)水(shui)深(shen)傳感器(qi)用于(yu)反(fan)饋(kui)水(shui)下(xia)(xia)機(ji)器(qi)人(ren)到海面的垂(chui)直距離；水(shui)下(xia)(xia)機(ji)器(qi)人(ren)將所述(shu)(shu)垂(chui)直距離反(fan)饋(kui)給母(mu)船；

母(mu)船(chuan)(chuan)用于根據(ju)所(suo)述用于根據(ju)自身的(de)(de)(de)第三(san)位(wei)置(zhi)信(xin)(xin)息(xi)(xi)、水(shui)下(xia)(xia)機器(qi)人的(de)(de)(de)垂直距離(li)、微型無人船(chuan)(chuan)的(de)(de)(de)第二位(wei)置(zhi)信(xin)(xin)息(xi)(xi)、母(mu)船(chuan)(chuan)和微型無人船(chuan)(chuan)采集到的(de)(de)(de)水(shui)下(xia)(xia)機器(qi)人的(de)(de)(de)聲吶反射信(xin)(xin)號(hao)，以及(ji)目標(biao)(biao)對(dui)(dui)象相對(dui)(dui)于水(shui)下(xia)(xia)機器(qi)人的(de)(de)(de)第一(yi)位(wei)置(zhi)信(xin)(xin)息(xi)(xi)，計算(suan)得到目標(biao)(biao)的(de)(de)(de)定位(wei)信(xin)(xin)息(xi)(xi)。

可選(xuan)的，所(suo)述微型無(wu)人船(chuan)具體數量為兩(liang)個或(huo)者兩(liang)個以(yi)上，以(yi)所(suo)述兩(liang)個或(huo)者兩(liang)個以(yi)上的微型無(wu)人船(chuan)和母船(chuan)的聲吶(na)設備作(zuo)為參(can)考點，其中，各參(can)考點在水面上構成等邊(bian)圖形。

可選(xuan)的(de)(de)，所(suo)述水(shui)下(xia)機(ji)器人(ren)包括第二(er)聲吶收發(fa)器和雙(shuang)攝(she)像頭(tou)，所(suo)述第二(er)聲吶收發(fa)器用于獲取(qu)水(shui)下(xia)機(ji)器人(ren)到(dao)目(mu)標(biao)(biao)對(dui)(dui)(dui)象(xiang)(xiang)的(de)(de)目(mu)標(biao)(biao)距離(li)，所(suo)述雙(shuang)攝(she)像頭(tou)用于采集目(mu)標(biao)(biao)對(dui)(dui)(dui)象(xiang)(xiang)場景；所(suo)述水(shui)下(xia)機(ji)器人(ren)根據所(suo)述目(mu)標(biao)(biao)距離(li)和目(mu)標(biao)(biao)對(dui)(dui)(dui)象(xiang)(xiang)場景，并通(tong)過透視算法(fa)計算出目(mu)標(biao)(biao)對(dui)(dui)(dui)象(xiang)(xiang)相對(dui)(dui)(dui)于水(shui)下(xia)機(ji)器人(ren)的(de)(de)第一位置(zhi)信息。

可(ke)選的(de)(de)，所述母船(chuan)和(he)微(wei)型無(wu)人(ren)船(chuan)采集到的(de)(de)水下機器人(ren)的(de)(de)聲吶反射信(xin)號包括回(hui)波(bo)(bo)(bo)接收時(shi)間(jian)、回(hui)波(bo)(bo)(bo)波(bo)(bo)(bo)前法線(xian)和(he)/或回(hui)波(bo)(bo)(bo)信(xin)號與(yu)發(fa)射信(xin)號之(zhi)間(jian)的(de)(de)頻移；其中(zhong)，母船(chuan)和(he)/或微(wei)型無(wu)人(ren)船(chuan)通過回(hui)波(bo)(bo)(bo)信(xin)號與(yu)發(fa)射信(xin)號問的(de)(de)時(shi)延確(que)定目(mu)標的(de)(de)距離，由回(hui)波(bo)(bo)(bo)波(bo)(bo)(bo)前法線(xian)方向(xiang)可(ke)確(que)定目(mu)標的(de)(de)方向(xiang)，由回(hui)波(bo)(bo)(bo)信(xin)號與(yu)發(fa)射信(xin)號之(zhi)間(jian)的(de)(de)頻移確(que)定目(mu)標的(de)(de)徑向(xiang)速度(du)。

可選的(de)(de)，所(suo)述(shu)(shu)(shu)微(wei)型(xing)無(wu)人(ren)船(chuan)的(de)(de)第(di)二位置信息是由(you)(you)所(suo)述(shu)(shu)(shu)母(mu)船(chuan)發(fa)射的(de)(de)雷達信號檢(jian)測得(de)到；或者在所(suo)述(shu)(shu)(shu)微(wei)型(xing)無(wu)人(ren)船(chuan)上安(an)裝有(you)gps定位模塊時，由(you)(you)所(suo)述(shu)(shu)(shu)微(wei)型(xing)無(wu)人(ren)船(chuan)上報(bao)其gps定位模塊檢(jian)測得(de)到的(de)(de)第(di)二位置信息。

本發明實施例(li)充分利用(yong)了母(mu)船自(zi)身的(de)(de)(de)續航能(neng)力(li)，以及其配備的(de)(de)(de)聲吶設(she)(she)備功能(neng)，簡化了水(shui)(shui)(shui)下(xia)(xia)(xia)機(ji)(ji)(ji)器(qi)(qi)人(ren)(ren)(ren)和(he)微(wei)型無人(ren)(ren)(ren)船的(de)(de)(de)設(she)(she)計(ji)需求(qiu)，并(bing)利用(yong)由(you)母(mu)船、微(wei)型無人(ren)(ren)(ren)船和(he)水(shui)(shui)(shui)下(xia)(xia)(xia)機(ji)(ji)(ji)器(qi)(qi)人(ren)(ren)(ren)構(gou)建起(qi)來的(de)(de)(de)第(di)一(yi)定(ding)位(wei)子系統(tong)(tong)，以及由(you)水(shui)(shui)(shui)下(xia)(xia)(xia)機(ji)(ji)(ji)器(qi)(qi)人(ren)(ren)(ren)和(he)目標對象構(gou)建起(qi)來的(de)(de)(de)第(di)二定(ding)位(wei)子系統(tong)(tong)，由(you)母(mu)船或者(zhe)陸地服務器(qi)(qi)計(ji)算得到目標對象的(de)(de)(de)定(ding)位(wei)信(xin)息(xi)，所(suo)述(shu)定(ding)位(wei)信(xin)息(xi)包括(kuo)經(jing)緯(wei)度(du)信(xin)息(xi)、水(shui)(shui)(shui)深信(xin)息(xi)等等。相比較(jiao)現有技術中采用(yong)的(de)(de)(de)由(you)水(shui)(shui)(shui)下(xia)(xia)(xia)機(ji)(ji)(ji)器(qi)(qi)人(ren)(ren)(ren)作為等價與所(suo)述(shu)第(di)一(yi)定(ding)位(wei)子系統(tong)(tong)中的(de)(de)(de)主動聲吶源，本發明實施例(li)能(neng)夠在保障水(shui)(shui)(shui)下(xia)(xia)(xia)機(ji)(ji)(ji)器(qi)(qi)人(ren)(ren)(ren)目標定(ding)位(wei)識(shi)別準(zhun)確度(du)的(de)(de)(de)前提下(xia)(xia)(xia)，提高水(shui)(shui)(shui)下(xia)(xia)(xia)機(ji)(ji)(ji)器(qi)(qi)人(ren)(ren)(ren)的(de)(de)(de)續航能(neng)力(li)，并(bing)且減少水(shui)(shui)(shui)下(xia)(xia)(xia)機(ji)(ji)(ji)器(qi)(qi)人(ren)(ren)(ren)的(de)(de)(de)數據處理量，從側面降低了水(shui)(shui)(shui)下(xia)(xia)(xia)機(ji)(ji)(ji)器(qi)(qi)人(ren)(ren)(ren)的(de)(de)(de)制造成本。

【附圖說明】

為了更(geng)清(qing)楚地說明(ming)(ming)本(ben)(ben)發明(ming)(ming)實施(shi)例(li)或現有(you)技(ji)術中(zhong)(zhong)的(de)技(ji)術方案，下面將對實施(shi)例(li)或現有(you)技(ji)術描(miao)述中(zhong)(zhong)所需要使用(yong)的(de)附圖作簡單地介紹，顯而易見(jian)地，下面描(miao)述中(zhong)(zhong)的(de)附圖僅(jin)僅(jin)是本(ben)(ben)發明(ming)(ming)的(de)一些(xie)實施(shi)例(li)，對于本(ben)(ben)領(ling)域普通技(ji)術人員來(lai)講(jiang)，在不付出(chu)創造性勞動(dong)的(de)前提下，還可以(yi)根(gen)據這些(xie)附圖獲得其(qi)它的(de)附圖。

圖(tu)1是本發明實施(shi)例提(ti)供的一種水下機器人目標定位(wei)識(shi)別系統示意(yi)圖(tu)；

圖(tu)2是本發明實施例提供的水下機器人(ren)功能結構示(shi)意圖(tu)；

圖(tu)3是(shi)本發明實施例(li)提供的一種計(ji)算預(yu)設距(ju)離的原理(li)示意圖(tu)；

圖(tu)4是本(ben)發明實施(shi)例提供的另(ling)一種(zhong)水下(xia)機器人(ren)目標(biao)定位識(shi)別系(xi)統示意圖(tu)；

圖(tu)5是(shi)本發明實(shi)施(shi)例提供的另一種水下機器人目(mu)標(biao)定位識別系統(tong)示意圖(tu)；

圖(tu)6是(shi)本發(fa)明實施例提供的(de)一(yi)種(zhong)水(shui)下機器人目標定位(wei)識別方法流程圖(tu)。

【具體實施方式】

為了使本發明(ming)的(de)目的(de)、技術方案及(ji)優點更加清楚(chu)明(ming)白，以下結合(he)附圖及(ji)實(shi)施例(li)(li)，對(dui)本發明(ming)進(jin)行進(jin)一步詳細說明(ming)。應當理(li)解(jie)，此處所描述的(de)具體(ti)實(shi)施例(li)(li)僅(jin)僅(jin)用(yong)以解(jie)釋本發明(ming)，并不用(yong)于限定本發明(ming)。

在本(ben)(ben)發明(ming)的(de)描述(shu)中，術語(yu)“內”、“外(wai)”、“縱向”、“橫(heng)向”、“上”、“下”、“頂(ding)”、“底(di)”等指(zhi)示(shi)的(de)方位或位置關(guan)系為基于(yu)附圖所示(shi)的(de)方位或位置關(guan)系，僅是為了(le)便于(yu)描述(shu)本(ben)(ben)發明(ming)而不是要求(qiu)本(ben)(ben)發明(ming)必(bi)須以特定的(de)方位構造和操作，因此不應當理解為對本(ben)(ben)發明(ming)的(de)限制。

此外，下(xia)面所描述的本發明各個實(shi)施方式中(zhong)所涉及(ji)到的技術(shu)特征只要(yao)彼(bi)此之間未構(gou)成沖(chong)突(tu)就可(ke)以相(xiang)互組(zu)合。

實施例1:

本發明實施(shi)例1提(ti)供了一(yi)種水下機器(qi)(qi)人目標定位(wei)識別(bie)系統(tong)，如圖1所(suo)示，在系統(tong)中(zhong)包括具有主動聲吶功能的母船1、至少一(yi)個具有被動聲吶功能的微型無人船2和水下機器(qi)(qi)人3，其(qi)中(zhong)，微型無人船的數量具體可以(yi)(yi)是兩個或者多個，微型無人船數量的增加可以(yi)(yi)一(yi)定程度上提(ti)高最終目標對象定位(wei)信息計(ji)算(suan)的準確(que)度。

所述(shu)(shu)水下機(ji)器人(ren)3上設置有(you)目(mu)(mu)標識別(bie)子系統(tong)311和控制(zhi)子系統(tong)312(如圖2所示)，所述(shu)(shu)目(mu)(mu)標識別(bie)子系統(tong)311用于獲取目(mu)(mu)標對(dui)象(xiang)4相對(dui)于水下機(ji)器人(ren)3的(de)第一(yi)位置信息(xi)；所述(shu)(shu)控制(zhi)子系統(tong)312與所述(shu)(shu)母船1建立有(you)第一(yi)通訊鏈(lian)(lian)(lian)(lian)路(lu)(lu)，并通過所述(shu)(shu)第一(yi)通訊鏈(lian)(lian)(lian)(lian)路(lu)(lu)發送所述(shu)(shu)第一(yi)位置信息(xi)。其中(zhong)，第一(yi)通訊鏈(lian)(lian)(lian)(lian)路(lu)(lu)可以(yi)是hf(highfrequency，工作頻段(duan)在3-30mhz)無線電(dian)鏈(lian)(lian)(lian)(lian)路(lu)(lu)、vhf(veryhighfrequency，工作頻段(duan)在30-300mhz)無線電(dian)鏈(lian)(lian)(lian)(lian)路(lu)(lu)、uhf(ultrahighfrequency，工作頻段(duan)在300mhz-3ghz)無線電(dian)鏈(lian)(lian)(lian)(lian)路(lu)(lu)，或者(zhe)衛星通信鏈(lian)(lian)(lian)(lian)路(lu)(lu)。

所(suo)(suo)述母(mu)(mu)船(chuan)(chuan)(chuan)1和微(wei)型無人(ren)(ren)(ren)(ren)船(chuan)(chuan)(chuan)2之(zhi)間相差預(yu)(yu)(yu)(yu)設(she)(she)(she)(she)距(ju)(ju)離(li)(li)，母(mu)(mu)船(chuan)(chuan)(chuan)1用于(yu)獲(huo)取所(suo)(suo)述微(wei)型無人(ren)(ren)(ren)(ren)船(chuan)(chuan)(chuan)2的(de)(de)第二位(wei)(wei)置(zhi)信(xin)息。其(qi)中(zhong)(zhong)，預(yu)(yu)(yu)(yu)設(she)(she)(she)(she)距(ju)(ju)離(li)(li)通常(chang)根(gen)據檢測環(huan)境(即水(shui)(shui)面區(qu)域(yu)(yu)大(da)小、檢測對象的(de)(de)水(shui)(shui)深深度(du)等)、聲吶(na)設(she)(she)(she)(she)備(bei)的(de)(de)檢測精確度(du)。在認為(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)海平(ping)面為(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)平(ping)面的(de)(de)模型中(zhong)(zhong)，本(ben)發明實施例中(zhong)(zhong)母(mu)(mu)船(chuan)(chuan)(chuan)1與(yu)微(wei)型無人(ren)(ren)(ren)(ren)船(chuan)(chuan)(chuan)2相差的(de)(de)距(ju)(ju)離(li)(li)越(yue)(yue)大(da)，最(zui)后計(ji)算(suan)得到的(de)(de)誤(wu)差越(yue)(yue)小。但是(shi)，實際(ji)情(qing)況中(zhong)(zhong)海平(ping)面是(shi)曲面，因此，所(suo)(suo)述預(yu)(yu)(yu)(yu)設(she)(she)(she)(she)距(ju)(ju)離(li)(li)要(yao)小于(yu)1*地球周長(chang)/360＝111公(gong)里(li)。但是(shi)，實際(ji)測量范圍(wei)通常(chang)沒有這么遠(yuan)，因此，預(yu)(yu)(yu)(yu)設(she)(she)(she)(she)距(ju)(ju)離(li)(li)優選的(de)(de)根(gen)據水(shui)(shui)下(xia)機器(qi)人(ren)(ren)(ren)(ren)所(suo)(suo)要(yao)工(gong)(gong)作的(de)(de)水(shui)(shui)深深度(du)、水(shui)(shui)下(xia)機器(qi)人(ren)(ren)(ren)(ren)工(gong)(gong)作的(de)(de)區(qu)域(yu)(yu)范圍(wei)，以(yi)及母(mu)(mu)船(chuan)(chuan)(chuan)1和微(wei)型無人(ren)(ren)(ren)(ren)船(chuan)(chuan)(chuan)2上聲吶(na)設(she)(she)(she)(she)備(bei)的(de)(de)最(zui)佳(jia)工(gong)(gong)作距(ju)(ju)離(li)(li)計(ji)算(suan)得到。例如聲吶(na)的(de)(de)最(zui)佳(jia)工(gong)(gong)作距(ju)(ju)離(li)(li)為(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)5公(gong)里(li)，而水(shui)(shui)下(xia)機器(qi)人(ren)(ren)(ren)(ren)本(ben)輪的(de)(de)工(gong)(gong)作區(qu)域(yu)(yu)為(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)半徑為(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)1公(gong)里(li)的(de)(de)圓行區(qu)域(yu)(yu)，并且(qie)距(ju)(ju)離(li)(li)海平(ping)面1公(gong)里(li)，則為(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)了保證(zheng)聲吶(na)設(she)(she)(she)(she)備(bei)處于(yu)最(zui)佳(jia)工(gong)(gong)作距(ju)(ju)離(li)(li)范圍(wei)內(nei)，所(suo)(suo)述預(yu)(yu)(yu)(yu)設(she)(she)(she)(she)距(ju)(ju)離(li)(li)約為(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)2公(gong)里(li)。其(qi)計(ji)算(suan)原理圖如圖3所(suo)(suo)示，根(gen)據圖3中(zhong)(zhong)a+b小于(yu)5求解(jie)得到x值約為(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)2.5公(gong)里(li)。其(qi)中(zhong)(zhong)，a為(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)母(mu)(mu)船(chuan)(chuan)(chuan)位(wei)(wei)置(zhi)、b為(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)微(wei)型無人(ren)(ren)(ren)(ren)船(chuan)(chuan)(chuan)位(wei)(wei)置(zhi)、c為(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)水(shui)(shui)下(xia)機器(qi)人(ren)(ren)(ren)(ren)工(gong)(gong)作區(qu)域(yu)(yu)中(zhong)(zhong)相對于(yu)微(wei)型無人(ren)(ren)(ren)(ren)船(chuan)(chuan)(chuan)b的(de)(de)最(zui)遠(yuan)位(wei)(wei)置(zhi)。實際(ji)預(yu)(yu)(yu)(yu)設(she)(she)(she)(she)距(ju)(ju)離(li)(li)的(de)(de)參數值應該進一(yi)步考慮反射過程中(zhong)(zhong)吸收量，因此，在該實例中(zhong)(zhong)的(de)(de)預(yu)(yu)(yu)(yu)設(she)(she)(she)(she)距(ju)(ju)離(li)(li)約為(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)2公(gong)里(li)。

所述母船(chuan)(chuan)1和微(wei)型無人(ren)船(chuan)(chuan)2之(zhi)間建立有第二(er)通(tong)訊(xun)鏈路，其中(zhong)，微(wei)型無人(ren)船(chuan)(chuan)2中(zhong)記錄有母船(chuan)(chuan)1聲吶信號的(de)相關(guan)參數，并(bing)將采(cai)集到的(de)來(lai)自水下機(ji)器人(ren)3的(de)聲吶反(fan)射信號通(tong)過所述第二(er)通(tong)訊(xun)鏈路反(fan)饋給母船(chuan)(chuan)1。其中(zhong)，第二(er)通(tong)訊(xun)鏈路可以是無線通(tong)訊(xun)鏈路、衛(wei)星通(tong)信鏈路等。

所述(shu)母(mu)船1還用于根(gen)據自身的第(di)三位(wei)置信(xin)息(xi)、微(wei)型(xing)無人船2的第(di)二位(wei)置信(xin)息(xi)、母(mu)船1和微(wei)型(xing)無人船2采集(ji)到的水下(xia)機(ji)器人3的聲吶反(fan)射信(xin)號，以及目標對(dui)象(xiang)4相對(dui)于水下(xia)機(ji)器人3的第(di)一(yi)位(wei)置信(xin)息(xi)，計算(suan)得到目標的定(ding)位(wei)信(xin)息(xi)。

本發明實施(shi)例(li)充分(fen)利用了母船自身(shen)的(de)(de)(de)(de)續航(hang)能(neng)(neng)力(li)，以及其配備的(de)(de)(de)(de)聲吶(na)設備功(gong)能(neng)(neng)，簡化了水(shui)下(xia)機(ji)(ji)器(qi)人和(he)(he)微型無人船的(de)(de)(de)(de)設計需求，并(bing)利用由(you)母船、微型無人船和(he)(he)水(shui)下(xia)機(ji)(ji)器(qi)人構建(jian)(jian)起(qi)來的(de)(de)(de)(de)第(di)(di)一(yi)定(ding)(ding)位子(zi)系(xi)統，以及由(you)水(shui)下(xia)機(ji)(ji)器(qi)人和(he)(he)目(mu)(mu)標(biao)對象(xiang)構建(jian)(jian)起(qi)來的(de)(de)(de)(de)第(di)(di)二定(ding)(ding)位子(zi)系(xi)統，由(you)母船或者(zhe)陸地服務器(qi)計算得(de)到(dao)目(mu)(mu)標(biao)對象(xiang)的(de)(de)(de)(de)定(ding)(ding)位信(xin)息(xi)，所(suo)述(shu)定(ding)(ding)位信(xin)息(xi)包括經緯度信(xin)息(xi)、水(shui)深信(xin)息(xi)等(deng)等(deng)。相比較現有技術中(zhong)采用的(de)(de)(de)(de)由(you)水(shui)下(xia)機(ji)(ji)器(qi)人作為等(deng)價與所(suo)述(shu)第(di)(di)一(yi)定(ding)(ding)位子(zi)系(xi)統中(zhong)的(de)(de)(de)(de)主動聲吶(na)源，本發明實施(shi)例(li)能(neng)(neng)夠提高水(shui)下(xia)機(ji)(ji)器(qi)人的(de)(de)(de)(de)續航(hang)能(neng)(neng)力(li)，并(bing)且減少(shao)水(shui)下(xia)機(ji)(ji)器(qi)人的(de)(de)(de)(de)數據(ju)處(chu)理量，從側(ce)面(mian)降(jiang)低了水(shui)下(xia)機(ji)(ji)器(qi)人的(de)(de)(de)(de)制造成本。

在本發(fa)(fa)明實施例目標(biao)(biao)識別子系統311具體實現方式中(zhong)，可以(yi)采用(yong)(yong)如(ru)圖2所(suo)(suo)示結(jie)構(gou)，包括第二(er)聲吶(na)收(shou)發(fa)(fa)器32和(he)(he)雙(shuang)攝像頭31，所(suo)(suo)述(shu)(shu)第二(er)聲吶(na)收(shou)發(fa)(fa)器32用(yong)(yong)于(yu)獲取(qu)水(shui)下(xia)機(ji)器人(ren)3到(dao)目標(biao)(biao)對象(xiang)(xiang)4的(de)目標(biao)(biao)距離(li)(li)，所(suo)(suo)述(shu)(shu)雙(shuang)攝像頭31用(yong)(yong)于(yu)采集目標(biao)(biao)對象(xiang)(xiang)4場景(jing)；所(suo)(suo)述(shu)(shu)水(shui)下(xia)機(ji)器人(ren)3還(huan)根據所(suo)(suo)述(shu)(shu)目標(biao)(biao)距離(li)(li)和(he)(he)目標(biao)(biao)對象(xiang)(xiang)4場景(jing)，并通(tong)過透視算法計(ji)算出目標(biao)(biao)對象(xiang)(xiang)4相對于(yu)水(shui)下(xia)機(ji)器人(ren)3的(de)第一(yi)位置信(xin)息。

在(zai)本發(fa)明(ming)實(shi)施(shi)例中(zhong)(zhong)，所(suo)(suo)述(shu)微(wei)型無(wu)(wu)人(ren)(ren)船(chuan)(chuan)2具體可(ke)(ke)以(yi)(yi)是水下的仿(fang)生(sheng)機器(qi)魚、水上的無(wu)(wu)人(ren)(ren)艇或者是常規的浮標(biao)。其中(zhong)(zhong)，在(zai)所(suo)(suo)述(shu)微(wei)型無(wu)(wu)人(ren)(ren)船(chuan)(chuan)為水下的仿(fang)生(sheng)機器(qi)魚時(shi)(shi)，其水平位(wei)置和垂直深度(du)可(ke)(ke)調以(yi)(yi)配合信(xin)(xin)號(hao)檢索(suo)，例如在(zai)所(suo)(suo)述(shu)微(wei)型無(wu)(wu)人(ren)(ren)船(chuan)(chuan)檢測到水下機器(qi)人(ren)(ren)3的聲吶(na)反射信(xin)(xin)號(hao)較弱(ruo)時(shi)(shi)，可(ke)(ke)以(yi)(yi)通過進(jin)行下潛來(lai)提高信(xin)(xin)號(hao)采集(ji)輕度(du)；機器(qi)魚具備(bei)信(xin)(xin)號(hao)擴(kuo)(kuo)大器(qi)，在(zai)信(xin)(xin)號(hao)弱(ruo)時(shi)(shi)啟動，以(yi)(yi)保證通信(xin)(xin)穩(wen)定性進(jin)而保證定位(wei)精(jing)度(du)，信(xin)(xin)號(hao)強時(shi)(shi)所(suo)(suo)述(shu)信(xin)(xin)號(hao)擴(kuo)(kuo)大器(qi)可(ke)(ke)以(yi)(yi)關(guan)閉以(yi)(yi)節(jie)約電源(yuan)。本實(shi)施(shi)例中(zhong)(zhong)所(suo)(suo)闡(chan)述(shu)的微(wei)型無(wu)(wu)人(ren)(ren)船(chuan)(chuan)的具體實(shi)施(shi)方式(shi)同(tong)樣可(ke)(ke)適用于本發(fa)明(ming)其它實(shi)施(shi)例中(zhong)(zhong)，后續不一一贅述(shu)。

實施例2:

本(ben)發明實(shi)施例是實(shi)施例1所(suo)(suo)述(shu)方(fang)案(an)在具(ju)(ju)體實(shi)現場(chang)合(he)下(xia)(xia)的(de)一(yi)(yi)種系統(tong)組(zu)合(he)形(xing)式，在本(ben)實(shi)施例中所(suo)(suo)述(shu)微型(xing)無人(ren)(ren)船(chuan)2具(ju)(ju)體數(shu)量為一(yi)(yi)個(ge)，所(suo)(suo)述(shu)水下(xia)(xia)機(ji)(ji)器(qi)(qi)人(ren)(ren)3上設(she)置有水深(shen)(shen)傳感器(qi)(qi)。通(tong)常情況下(xia)(xia)，水深(shen)(shen)傳感器(qi)(qi)是作為大部分水下(xia)(xia)機(ji)(ji)器(qi)(qi)人(ren)(ren)的(de)標準配置存在，當(dang)然，不排除某(mou)(mou)些淺水作業(ye)(ye)的(de)水下(xia)(xia)機(ji)(ji)器(qi)(qi)人(ren)(ren)或(huo)者某(mou)(mou)些就(jiu)是針(zhen)對特定海域海底作業(ye)(ye)的(de)水下(xia)(xia)機(ji)(ji)器(qi)(qi)人(ren)(ren)會出(chu)于成本(ben)考慮，通(tong)過定制(zhi)方(fang)式移除掉所(suo)(suo)述(shu)水深(shen)(shen)傳感器(qi)(qi)。因此(ci)，本(ben)實(shi)施例便是在利用水下(xia)(xia)機(ji)(ji)器(qi)(qi)人(ren)(ren)水深(shen)(shen)傳感器(qi)(qi)自身功(gong)能的(de)基礎上，將(jiang)系統(tong)中所(suo)(suo)需的(de)微型(xing)無人(ren)(ren)船(chuan)個(ge)數(shu)降低到最低限(xian)度(即一(yi)(yi)個(ge)微型(xing)無人(ren)(ren)船(chuan))。如圖4所(suo)(suo)示在本(ben)實(shi)施中，所(suo)(suo)述(shu)系統(tong)包括具(ju)(ju)有主動聲吶(na)功(gong)能的(de)母船(chuan)1、一(yi)(yi)個(ge)具(ju)(ju)有被動聲吶(na)功(gong)能的(de)微型(xing)無人(ren)(ren)船(chuan)2和(he)水下(xia)(xia)機(ji)(ji)器(qi)(qi)人(ren)(ren)3，其中，所(suo)(suo)述(shu)水深(shen)(shen)傳感器(qi)(qi)用于反饋(kui)水下(xia)(xia)機(ji)(ji)器(qi)(qi)人(ren)(ren)3到海面的(de)垂(chui)直距離(li)；水下(xia)(xia)機(ji)(ji)器(qi)(qi)人(ren)(ren)3將(jiang)所(suo)(suo)述(shu)垂(chui)直距離(li)反饋(kui)給母船(chuan)1；

所(suo)述(shu)(shu)水下機器人3上設(she)置(zhi)有(you)(you)目標識別(bie)子系統311和控制(zhi)子系統312(如圖2所(suo)示)，所(suo)述(shu)(shu)目標識別(bie)子系統311用(yong)于獲取目標對象4相對于水下機器人3的第(di)一(yi)位(wei)置(zhi)信息；所(suo)述(shu)(shu)控制(zhi)子系統312與(yu)所(suo)述(shu)(shu)母(mu)船1建立有(you)(you)第(di)一(yi)通訊(xun)鏈路，并通過所(suo)述(shu)(shu)第(di)一(yi)通訊(xun)鏈路發送所(suo)述(shu)(shu)第(di)一(yi)位(wei)置(zhi)信息。

所述(shu)母船1和微型無人船2之間(jian)相差(cha)預設(she)距離，母船1用于獲取所述(shu)微型無人船2的第(di)二位置信息；

所(suo)述(shu)母船(chuan)(chuan)(chuan)1和(he)微型(xing)無(wu)人船(chuan)(chuan)(chuan)2之間建立有第二(er)通(tong)訊鏈(lian)路，其中(zhong)(zhong)，微型(xing)無(wu)人船(chuan)(chuan)(chuan)2中(zhong)(zhong)記錄有母船(chuan)(chuan)(chuan)1聲(sheng)吶信號(hao)的(de)(de)相關參數，并將采(cai)集到的(de)(de)來(lai)自水下機器人3的(de)(de)聲(sheng)吶反射信號(hao)通(tong)過所(suo)述(shu)第二(er)通(tong)訊鏈(lian)路反饋給母船(chuan)(chuan)(chuan)1；

所(suo)述母船(chuan)1用于(yu)根(gen)據(ju)所(suo)述用于(yu)根(gen)據(ju)自身的(de)第(di)三位(wei)置(zhi)信(xin)息、水下(xia)機(ji)器(qi)人(ren)(ren)(ren)3的(de)垂直距離、微(wei)型無人(ren)(ren)(ren)船(chuan)2的(de)第(di)二位(wei)置(zhi)信(xin)息、母船(chuan)1和微(wei)型無人(ren)(ren)(ren)船(chuan)2采集到的(de)水下(xia)機(ji)器(qi)人(ren)(ren)(ren)3的(de)聲(sheng)吶反射信(xin)號，以及目標對(dui)象4相對(dui)于(yu)水下(xia)機(ji)器(qi)人(ren)(ren)(ren)3的(de)第(di)一位(wei)置(zhi)信(xin)息，計算(suan)得到目標的(de)定位(wei)信(xin)息。

本(ben)(ben)發(fa)明(ming)實施例不僅利用(yong)了母船(chuan)(chuan)自身的(de)(de)(de)(de)(de)(de)續航(hang)能力，以(yi)及(ji)其配(pei)(pei)備的(de)(de)(de)(de)(de)(de)聲吶(na)設(she)(she)備功能，而(er)且利用(yong)了水(shui)(shui)下(xia)(xia)(xia)機(ji)(ji)器(qi)(qi)人(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)中(zhong)配(pei)(pei)備的(de)(de)(de)(de)(de)(de)水(shui)(shui)深(shen)傳(chuan)感器(qi)(qi)，簡化了水(shui)(shui)下(xia)(xia)(xia)機(ji)(ji)器(qi)(qi)人(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)和(he)(he)(he)微(wei)型(xing)(xing)無(wu)人(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)船(chuan)(chuan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)設(she)(she)計需求，以(yi)及(ji)微(wei)型(xing)(xing)無(wu)人(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)船(chuan)(chuan)數量(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)配(pei)(pei)置需求(僅需要一個即可)。并(bing)利用(yong)由母船(chuan)(chuan)、微(wei)型(xing)(xing)無(wu)人(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)船(chuan)(chuan)和(he)(he)(he)水(shui)(shui)下(xia)(xia)(xia)機(ji)(ji)器(qi)(qi)人(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)構建起來(lai)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)第(di)一定(ding)位子系(xi)統，以(yi)及(ji)由水(shui)(shui)下(xia)(xia)(xia)機(ji)(ji)器(qi)(qi)人(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)和(he)(he)(he)目標(biao)對(dui)象(xiang)構建起來(lai)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)第(di)二定(ding)位子系(xi)統，由母船(chuan)(chuan)或(huo)者(zhe)陸地服務器(qi)(qi)計算得到目標(biao)對(dui)象(xiang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)定(ding)位信(xin)息(xi)(xi)，所(suo)述(shu)定(ding)位信(xin)息(xi)(xi)包括(kuo)經緯度(du)信(xin)息(xi)(xi)、水(shui)(shui)深(shen)信(xin)息(xi)(xi)等等。相比較現有技術中(zhong)采用(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)由水(shui)(shui)下(xia)(xia)(xia)機(ji)(ji)器(qi)(qi)人(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)作(zuo)為等價與所(suo)述(shu)第(di)一定(ding)位子系(xi)統中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)主動聲吶(na)源，本(ben)(ben)發(fa)明(ming)實施例能夠(gou)在(zai)保障水(shui)(shui)下(xia)(xia)(xia)機(ji)(ji)器(qi)(qi)人(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)目標(biao)定(ding)位識別準確度(du)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)前(qian)提(ti)下(xia)(xia)(xia)，提(ti)高水(shui)(shui)下(xia)(xia)(xia)機(ji)(ji)器(qi)(qi)人(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)續航(hang)能力，并(bing)且減少(shao)水(shui)(shui)下(xia)(xia)(xia)機(ji)(ji)器(qi)(qi)人(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)數據(ju)處理量(liang)，從側面降低了水(shui)(shui)下(xia)(xia)(xia)機(ji)(ji)器(qi)(qi)人(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)制造成本(ben)(ben)。

本實施(shi)例中，相關(guan)通(tong)訊鏈路(lu)和預設距離(li)的(de)(de)(de)設置可以參考實施(shi)例1中所闡(chan)述內(nei)容，在(zai)此不一一贅述。在(zai)本實施(shi)例中，將結(jie)合(he)圖4所示(shi)布(bu)局圖，闡(chan)述如何根據自(zi)身的(de)(de)(de)第三位(wei)置信息(xi)(xi)、水(shui)下(xia)(xia)機器(qi)(qi)人3的(de)(de)(de)垂(chui)直距離(li)、微(wei)型(xing)(xing)無人船(chuan)2的(de)(de)(de)第二位(wei)置信息(xi)(xi)、母船(chuan)1和微(wei)型(xing)(xing)無人船(chuan)2采集到的(de)(de)(de)水(shui)下(xia)(xia)機器(qi)(qi)人3的(de)(de)(de)聲吶反射(she)信號，以及目(mu)標(biao)對象4相對于水(shui)下(xia)(xia)機器(qi)(qi)人3的(de)(de)(de)第一位(wei)置信息(xi)(xi)，計(ji)算得(de)到目(mu)標(biao)的(de)(de)(de)定位(wei)信息(xi)(xi)。

如圖4所示，假(jia)設水(shui)下機器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)人(ren)(ren)(ren)(ren)所在位(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)置(zhi)(zhi)(圖4中以(yi)(yi)字母c標(biao)(biao)(biao)注)投影到(dao)(dao)海平面的(de)位(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)置(zhi)(zhi)為o，則所示水(shui)下機器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)人(ren)(ren)(ren)(ren)3的(de)垂(chui)直距(ju)離為oc，母船(chuan)(chuan)1采(cai)集到(dao)(dao)的(de)水(shui)下機器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)人(ren)(ren)(ren)(ren)3的(de)聲吶(na)反射信(xin)號(hao)(hao)可(ke)(ke)以(yi)(yi)計(ji)(ji)算得(de)到(dao)(dao)母船(chuan)(chuan)1與(yu)水(shui)下機器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)人(ren)(ren)(ren)(ren)3之間距(ju)離ac，而微型無人(ren)(ren)(ren)(ren)船(chuan)(chuan)2采(cai)集到(dao)(dao)的(de)水(shui)下機器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)人(ren)(ren)(ren)(ren)3的(de)聲吶(na)反射信(xin)號(hao)(hao)可(ke)(ke)以(yi)(yi)計(ji)(ji)算得(de)到(dao)(dao)微型無人(ren)(ren)(ren)(ren)船(chuan)(chuan)2與(yu)水(shui)下機器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)人(ren)(ren)(ren)(ren)3之間的(de)距(ju)離bc，其中，位(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)置(zhi)(zhi)a和(he)位(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)置(zhi)(zhi)b是(shi)初始狀態下已經獲(huo)取位(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)置(zhi)(zhi)信(xin)息(xi)(xi)(xi)(xi)，為已知量。此(ci)時，可(ke)(ke)以(yi)(yi)通(tong)過ac和(he)oc計(ji)(ji)算得(de)到(dao)(dao)ao，通(tong)過bc和(he)oc計(ji)(ji)算得(de)到(dao)(dao)bo，在三角形三邊ab、ao和(he)bo都已知情(qing)況下，便可(ke)(ke)以(yi)(yi)計(ji)(ji)算得(de)到(dao)(dao)∠bao。于(yu)是(shi)便可(ke)(ke)得(de)到(dao)(dao)根(gen)據(ju)a點定(ding)位(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)信(xin)息(xi)(xi)(xi)(xi)得(de)到(dao)(dao)o點定(ding)位(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)信(xin)息(xi)(xi)(xi)(xi)，并根(gen)據(ju)垂(chui)直距(ju)離oc，得(de)到(dao)(dao)第(di)一(yi)定(ding)位(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)子系統中水(shui)下機器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)人(ren)(ren)(ren)(ren)的(de)第(di)四(si)位(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)置(zhi)(zhi)信(xin)息(xi)(xi)(xi)(xi)。其中，第(di)二定(ding)位(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)子系統中目(mu)標(biao)(biao)(biao)對(dui)象(xiang)相對(dui)于(yu)水(shui)下機器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)人(ren)(ren)(ren)(ren)的(de)第(di)一(yi)位(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)置(zhi)(zhi)信(xin)息(xi)(xi)(xi)(xi)可(ke)(ke)以(yi)(yi)通(tong)過雙目(mu)識別原理，配合(he)第(di)二聲吶(na)收發器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)32檢測到(dao)(dao)的(de)目(mu)標(biao)(biao)(biao)對(dui)象(xiang)相對(dui)于(yu)水(shui)下機器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)人(ren)(ren)(ren)(ren)的(de)相對(dui)距(ju)離，利(li)用透視算法計(ji)(ji)算得(de)到(dao)(dao)。綜合(he)上述水(shui)下機器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)人(ren)(ren)(ren)(ren)的(de)第(di)四(si)位(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)置(zhi)(zhi)信(xin)息(xi)(xi)(xi)(xi)和(he)目(mu)標(biao)(biao)(biao)對(dui)象(xiang)相對(dui)于(yu)水(shui)下機器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)人(ren)(ren)(ren)(ren)的(de)第(di)一(yi)位(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)置(zhi)(zhi)信(xin)息(xi)(xi)(xi)(xi)，便可(ke)(ke)以(yi)(yi)計(ji)(ji)算得(de)到(dao)(dao)目(mu)標(biao)(biao)(biao)對(dui)象(xiang)的(de)定(ding)位(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)信(xin)息(xi)(xi)(xi)(xi)。

實施例3:

本(ben)發(fa)明實(shi)(shi)(shi)(shi)施例(li)是實(shi)(shi)(shi)(shi)施例(li)1所(suo)述方案在(zai)具(ju)(ju)體實(shi)(shi)(shi)(shi)現場合下(xia)的(de)(de)一種系統組合形式，在(zai)本(ben)實(shi)(shi)(shi)(shi)施例(li)中(zhong)(zhong)所(suo)述微(wei)(wei)(wei)型(xing)(xing)(xing)無人(ren)船2具(ju)(ju)體數(shu)(shu)量(liang)為兩(liang)(liang)(liang)(liang)個(ge)或(huo)者兩(liang)(liang)(liang)(liang)個(ge)以(yi)(yi)上(shang)(在(zai)本(ben)實(shi)(shi)(shi)(shi)施例(li)中(zhong)(zhong)以(yi)(yi)兩(liang)(liang)(liang)(liang)個(ge)為例(li)進行闡述)。本(ben)實(shi)(shi)(shi)(shi)施例(li)突(tu)出(chu)的(de)(de)適用于(yu)水下(xia)機器人(ren)中(zhong)(zhong)沒(mei)有配置(zhi)水深(shen)傳感器的(de)(de)情況，或(huo)者微(wei)(wei)(wei)型(xing)(xing)(xing)無人(ren)船2數(shu)(shu)量(liang)比較充足(zu)希望能(neng)夠更準確的(de)(de)計算得到(dao)目(mu)標對(dui)象(xiang)定位信息的(de)(de)場合。在(zai)本(ben)實(shi)(shi)(shi)(shi)施例(li)中(zhong)(zhong)所(suo)述微(wei)(wei)(wei)型(xing)(xing)(xing)無人(ren)船2具(ju)(ju)體數(shu)(shu)量(liang)為兩(liang)(liang)(liang)(liang)個(ge)或(huo)者兩(liang)(liang)(liang)(liang)個(ge)以(yi)(yi)上(shang)，以(yi)(yi)所(suo)述兩(liang)(liang)(liang)(liang)個(ge)或(huo)者兩(liang)(liang)(liang)(liang)個(ge)以(yi)(yi)上(shang)的(de)(de)微(wei)(wei)(wei)型(xing)(xing)(xing)無人(ren)船2和母(mu)船1的(de)(de)聲吶設備作為參(can)(can)考點(dian)，其中(zhong)(zhong)，各參(can)(can)考點(dian)在(zai)水面上(shang)構成等邊(bian)圖形。如圖5所(suo)示在(zai)本(ben)實(shi)(shi)(shi)(shi)施中(zhong)(zhong)，所(suo)述系統包括具(ju)(ju)有主動聲吶功能(neng)的(de)(de)母(mu)船1、兩(liang)(liang)(liang)(liang)個(ge)具(ju)(ju)有被動聲吶功能(neng)的(de)(de)微(wei)(wei)(wei)型(xing)(xing)(xing)無人(ren)船2和水下(xia)機器人(ren)3，

所(suo)述(shu)水(shui)(shui)下機器人3上(shang)設置有(you)目(mu)標(biao)識別子(zi)系(xi)統311和控制(zhi)子(zi)系(xi)統312(如圖2所(suo)示)，所(suo)述(shu)目(mu)標(biao)識別子(zi)系(xi)統311用(yong)于獲取目(mu)標(biao)對象4相(xiang)對于水(shui)(shui)下機器人3的第一(yi)位置信息；所(suo)述(shu)控制(zhi)子(zi)系(xi)統312與所(suo)述(shu)母(mu)船1建立有(you)第一(yi)通訊鏈路，并通過(guo)所(suo)述(shu)第一(yi)通訊鏈路發送所(suo)述(shu)第一(yi)位置信息。

所述母(mu)船(chuan)(chuan)1和微型無(wu)人船(chuan)(chuan)2之(zhi)間相(xiang)差預設距離，母(mu)船(chuan)(chuan)1用于獲(huo)取所述微型無(wu)人船(chuan)(chuan)2的第二位置信息。

所述母船(chuan)(chuan)1和微(wei)型(xing)無人(ren)(ren)船(chuan)(chuan)2之間建立(li)有第(di)二通訊(xun)鏈路，其中，微(wei)型(xing)無人(ren)(ren)船(chuan)(chuan)2中記(ji)錄有母船(chuan)(chuan)1聲吶(na)信號(hao)的(de)相關參數，并將采集到的(de)來(lai)自水(shui)下機器人(ren)(ren)3的(de)聲吶(na)反射(she)信號(hao)通過所述第(di)二通訊(xun)鏈路反饋(kui)給母船(chuan)(chuan)1。

所述母船(chuan)(chuan)1用于根(gen)據所述用于根(gen)據自身的(de)第三(san)位(wei)置信(xin)息、微(wei)(wei)型(xing)無(wu)人(ren)船(chuan)(chuan)的(de)第二位(wei)置信(xin)息(包(bao)括微(wei)(wei)型(xing)無(wu)人(ren)船(chuan)(chuan)2和微(wei)(wei)型(xing)無(wu)人(ren)船(chuan)(chuan)21)、母船(chuan)(chuan)1和各微(wei)(wei)型(xing)無(wu)人(ren)船(chuan)(chuan)采集到的(de)水(shui)(shui)下(xia)機器人(ren)3的(de)聲吶(na)反射信(xin)號，以及目標對象(xiang)4相對于水(shui)(shui)下(xia)機器人(ren)3的(de)第一位(wei)置信(xin)息，計算得到目標的(de)定(ding)位(wei)信(xin)息。

本(ben)發明實施例(li)充(chong)分利(li)用了母(mu)船自身的(de)(de)續航能(neng)(neng)力(li)，以(yi)及(ji)其配備的(de)(de)聲(sheng)吶設備功能(neng)(neng)，簡(jian)化了水(shui)(shui)下(xia)(xia)(xia)機(ji)(ji)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)人(ren)(ren)(ren)和微(wei)型無人(ren)(ren)(ren)船的(de)(de)設計(ji)需求，并(bing)利(li)用由(you)母(mu)船、微(wei)型無人(ren)(ren)(ren)船和水(shui)(shui)下(xia)(xia)(xia)機(ji)(ji)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)人(ren)(ren)(ren)構(gou)(gou)建起來(lai)的(de)(de)第(di)(di)一(yi)定(ding)(ding)(ding)位(wei)子(zi)系統，以(yi)及(ji)由(you)水(shui)(shui)下(xia)(xia)(xia)機(ji)(ji)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)人(ren)(ren)(ren)和目(mu)(mu)標對象(xiang)構(gou)(gou)建起來(lai)的(de)(de)第(di)(di)二定(ding)(ding)(ding)位(wei)子(zi)系統，由(you)母(mu)船或者陸地服務器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)計(ji)算得(de)到(dao)(dao)目(mu)(mu)標對象(xiang)的(de)(de)定(ding)(ding)(ding)位(wei)信(xin)息(xi)(xi)，所(suo)述定(ding)(ding)(ding)位(wei)信(xin)息(xi)(xi)包(bao)括經緯(wei)度(du)信(xin)息(xi)(xi)、水(shui)(shui)深信(xin)息(xi)(xi)等等。相比較現有技術中(zhong)采用的(de)(de)由(you)水(shui)(shui)下(xia)(xia)(xia)機(ji)(ji)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)人(ren)(ren)(ren)作為等價與所(suo)述第(di)(di)一(yi)定(ding)(ding)(ding)位(wei)子(zi)系統中(zhong)的(de)(de)主動聲(sheng)吶源，本(ben)發明實施例(li)能(neng)(neng)夠在(zai)保障(zhang)水(shui)(shui)下(xia)(xia)(xia)機(ji)(ji)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)人(ren)(ren)(ren)目(mu)(mu)標定(ding)(ding)(ding)位(wei)識(shi)別準確(que)度(du)的(de)(de)前提下(xia)(xia)(xia)，提高水(shui)(shui)下(xia)(xia)(xia)機(ji)(ji)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)人(ren)(ren)(ren)的(de)(de)續航能(neng)(neng)力(li)，并(bing)且減(jian)少(shao)水(shui)(shui)下(xia)(xia)(xia)機(ji)(ji)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)人(ren)(ren)(ren)的(de)(de)數據(ju)處理量，從側面(mian)降低了水(shui)(shui)下(xia)(xia)(xia)機(ji)(ji)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)人(ren)(ren)(ren)的(de)(de)制造(zao)成本(ben)。另一(yi)方面(mian)，還能(neng)(neng)通過多微(wei)型無人(ren)(ren)(ren)船構(gou)(gou)成的(de)(de)檢測系統，進一(yi)步提高最終計(ji)算得(de)到(dao)(dao)的(de)(de)目(mu)(mu)標對象(xiang)的(de)(de)定(ding)(ding)(ding)位(wei)信(xin)息(xi)(xi)。

本實施例(li)中(zhong)，相關通訊鏈路和預設距離的(de)設置(zhi)可以參考(kao)實施例(li)1中(zhong)所闡(chan)(chan)述(shu)(shu)內容，在此不一一贅述(shu)(shu)。在本實施例(li)中(zhong)，將結合圖(tu)5所示結構(gou)示意圖(tu)，闡(chan)(chan)述(shu)(shu)如何根據所述(shu)(shu)用于(yu)根據自(zi)身的(de)第(di)三位置(zhi)信(xin)(xin)息、微型(xing)無(wu)人船的(de)第(di)二位置(zhi)信(xin)(xin)息(包括微型(xing)無(wu)人船2和微型(xing)無(wu)人船21)、母(mu)船1和各微型(xing)無(wu)人船采(cai)集到的(de)水(shui)下機器人3的(de)聲吶反射信(xin)(xin)號(hao)，以及目(mu)標對(dui)象(xiang)4相對(dui)于(yu)水(shui)下機器人3的(de)第(di)一位置(zhi)信(xin)(xin)息，計算得(de)到目(mu)標的(de)定位信(xin)(xin)息。

如(ru)圖5所示，根據母(mu)船(chuan)的(de)(de)(de)第(di)(di)(di)三(san)位(wei)置信息(xi)和(he)(he)微型無(wu)人(ren)(ren)(ren)船(chuan)的(de)(de)(de)第(di)(di)(di)二位(wei)置信息(xi)(包括圖中(zhong)(zhong)(zhong)微型無(wu)人(ren)(ren)(ren)船(chuan)2和(he)(he)微型無(wu)人(ren)(ren)(ren)船(chuan)21)計(ji)算(suan)得(de)(de)到(dao)三(san)角(jiao)形abd各邊(bian)的(de)(de)(de)長度(du)，根據母(mu)船(chuan)1和(he)(he)各微型無(wu)人(ren)(ren)(ren)船(chuan)采集到(dao)的(de)(de)(de)水(shui)下(xia)(xia)(xia)機(ji)器(qi)人(ren)(ren)(ren)3的(de)(de)(de)聲吶(na)反(fan)射信號分(fen)別(bie)計(ji)算(suan)得(de)(de)到(dao)ab、bc和(he)(he)dc的(de)(de)(de)長度(du)，此時，便可(ke)以構(gou)建(jian)錐形c-abd模型，并根據錐形模型計(ji)算(suan)得(de)(de)到(dao)水(shui)下(xia)(xia)(xia)機(ji)器(qi)人(ren)(ren)(ren)3相(xiang)對于(yu)(yu)母(mu)船(chuan)1所在位(wei)置a的(de)(de)(de)位(wei)置偏移量(liang)，從而得(de)(de)到(dao)所述第(di)(di)(di)四位(wei)置信息(xi)。其中(zhong)(zhong)(zhong)，第(di)(di)(di)二定位(wei)子系統(tong)中(zhong)(zhong)(zhong)目標(biao)(biao)(biao)對象(xiang)相(xiang)對于(yu)(yu)水(shui)下(xia)(xia)(xia)機(ji)器(qi)人(ren)(ren)(ren)的(de)(de)(de)第(di)(di)(di)一位(wei)置信息(xi)可(ke)以通過雙目識別(bie)原理(li)，配合第(di)(di)(di)二聲吶(na)收發(fa)器(qi)32檢(jian)測到(dao)的(de)(de)(de)目標(biao)(biao)(biao)對象(xiang)相(xiang)對于(yu)(yu)水(shui)下(xia)(xia)(xia)機(ji)器(qi)人(ren)(ren)(ren)的(de)(de)(de)相(xiang)對距離(li)，利用(yong)透視(shi)算(suan)法(fa)計(ji)算(suan)得(de)(de)到(dao)。綜合上述水(shui)下(xia)(xia)(xia)機(ji)器(qi)人(ren)(ren)(ren)的(de)(de)(de)第(di)(di)(di)四位(wei)置信息(xi)和(he)(he)目標(biao)(biao)(biao)對象(xiang)相(xiang)對于(yu)(yu)水(shui)下(xia)(xia)(xia)機(ji)器(qi)人(ren)(ren)(ren)的(de)(de)(de)第(di)(di)(di)一位(wei)置信息(xi)，便可(ke)以計(ji)算(suan)得(de)(de)到(dao)目標(biao)(biao)(biao)對象(xiang)的(de)(de)(de)定位(wei)信息(xi)。

在(zai)本發明(ming)實(shi)施例(li)中(zhong)，為(wei)了增加整個系(xi)統操作的靈活(huo)性，對于(yu)兩個微(wei)型(xing)(xing)無(wu)人(ren)(ren)(ren)船(chuan)(chuan)(chuan)來說，其具體(ti)表現(xian)形式可(ke)以是微(wei)型(xing)(xing)無(wu)人(ren)(ren)(ren)船(chuan)(chuan)(chuan)2為(wei)一機(ji)器魚，而微(wei)型(xing)(xing)無(wu)人(ren)(ren)(ren)船(chuan)(chuan)(chuan)21為(wei)浮標；或者(zhe)微(wei)型(xing)(xing)無(wu)人(ren)(ren)(ren)船(chuan)(chuan)(chuan)2為(wei)一無(wu)人(ren)(ren)(ren)艇(ting)，而微(wei)型(xing)(xing)無(wu)人(ren)(ren)(ren)船(chuan)(chuan)(chuan)21為(wei)一浮標；還可(ke)以微(wei)型(xing)(xing)無(wu)人(ren)(ren)(ren)船(chuan)(chuan)(chuan)2和微(wei)型(xing)(xing)無(wu)人(ren)(ren)(ren)船(chuan)(chuan)(chuan)21均(jun)為(wei)浮標等等。上述可(ke)能(neng)的組合(he)方式，均(jun)屬于(yu)本發明(ming)實(shi)施例(li)的保護范圍內。

實施例4:

在公開(kai)了(le)上(shang)述實(shi)施例1-實(shi)施例3所述的水(shui)(shui)下(xia)機器人目標定(ding)位識別(bie)系統后(hou)，本(ben)發明實(shi)施例用(yong)于闡述該系統如(ru)(ru)何(he)運作，因(yin)此，本(ben)實(shi)施例提出了(le)一(yi)種水(shui)(shui)下(xia)機器人目標定(ding)位識別(bie)方法，如(ru)(ru)圖1-圖4所示(shi)，包(bao)括(kuo)具有主動聲(sheng)吶(na)功能的母船1、至少一(yi)個(ge)具有被動聲(sheng)吶(na)功能的微型無人船2和水(shui)(shui)下(xia)機器人3，如(ru)(ru)圖6所示(shi)，方法包(bao)括(kuo)：

在(zai)步驟201中，控制母船(chuan)(chuan)(chuan)1和(he)/或微(wei)型無(wu)人船(chuan)(chuan)(chuan)2，使得母船(chuan)(chuan)(chuan)1和(he)微(wei)型無(wu)人船(chuan)(chuan)(chuan)2之間(jian)相差預設距離，母船(chuan)(chuan)(chuan)1獲取所述(shu)微(wei)型無(wu)人船(chuan)(chuan)(chuan)2的第二位置信(xin)息。

在(zai)具(ju)體(ti)實現(xian)時，所(suo)(suo)述(shu)(shu)微(wei)型無(wu)(wu)(wu)人(ren)船(chuan)2可以(yi)(yi)是長期固定在(zai)海域(yu)上的，此(ci)(ci)時則控制母(mu)船(chuan)1以(yi)(yi)實現(xian)與所(suo)(suo)述(shu)(shu)微(wei)型無(wu)(wu)(wu)人(ren)船(chuan)2相距(ju)(ju)預(yu)(yu)設(she)距(ju)(ju)離；若所(suo)(suo)述(shu)(shu)微(wei)型無(wu)(wu)(wu)人(ren)船(chuan)2是由母(mu)船(chuan)攜帶，并在(zai)組建本發明實施(shi)例中(zhong)水下機(ji)器人(ren)目標定位識(shi)別系(xi)統(tong)時才(cai)投放(fang)到海域(yu)中(zhong)指定位置，則可以(yi)(yi)通過具(ju)體(ti)投放(fang)時機(ji)控制微(wei)型無(wu)(wu)(wu)人(ren)船(chuan)2，以(yi)(yi)便(bian)其(qi)投放(fang)位置與母(mu)船(chuan)1所(suo)(suo)要停(ting)留(liu)的位置相距(ju)(ju)預(yu)(yu)設(she)距(ju)(ju)離。其(qi)中(zhong)，預(yu)(yu)設(she)距(ju)(ju)離的計算(suan)可以(yi)(yi)參考(kao)實施(shi)例1中(zhong)所(suo)(suo)述(shu)(shu)，在(zai)此(ci)(ci)不(bu)再贅述(shu)(shu)。

在步驟202中，所(suo)述水下(xia)機器(qi)(qi)人3獲取目標對象4相對于水下(xia)機器(qi)(qi)人3的第一位置信息(xi)，并將所(suo)述第一位置信息(xi)發(fa)送給所(suo)述母船1。

其中(zhong)，目(mu)標對(dui)象(xiang)(xiang)4可(ke)以是(shi)(shi)礁石、沉船、海底遺跡等(deng)靜態(tai)對(dui)象(xiang)(xiang)，也可(ke)以是(shi)(shi)魚類、甲殼類海洋中(zhong)動態(tai)對(dui)象(xiang)(xiang)。其中(zhong)，因(yin)為水(shui)下(xia)機器(qi)人(ren)計(ji)算得(de)(de)到(dao)目(mu)標對(dui)象(xiang)(xiang)4的(de)(de)第(di)一(yi)位(wei)(wei)(wei)(wei)置(zhi)(zhi)(zhi)信息(xi)相對(dui)于(yu)實施例(li)1-3中(zhong)所(suo)述的(de)(de)第(di)四(si)位(wei)(wei)(wei)(wei)置(zhi)(zhi)(zhi)信息(xi)(即水(shui)下(xia)機器(qi)人(ren)的(de)(de)定位(wei)(wei)(wei)(wei)信息(xi))的(de)(de)效率更(geng)高，所(suo)述效率更(geng)高是(shi)(shi)指在(zai)相同計(ji)算能力下(xia)，計(ji)算第(di)一(yi)位(wei)(wei)(wei)(wei)置(zhi)(zhi)(zhi)信息(xi)所(suo)需要(yao)時(shi)(shi)間(jian)(jian)遠小于(yu)計(ji)算第(di)四(si)位(wei)(wei)(wei)(wei)置(zhi)(zhi)(zhi)信息(xi)的(de)(de)時(shi)(shi)間(jian)(jian)，因(yin)為，計(ji)算第(di)四(si)位(wei)(wei)(wei)(wei)置(zhi)(zhi)(zhi)信息(xi)需要(yao)一(yi)定時(shi)(shi)間(jian)(jian)用于(yu)聲吶的(de)(de)傳遞。因(yin)此，母船在(zai)接(jie)收到(dao)水(shui)下(xia)機器(qi)人(ren)3反饋(kui)的(de)(de)第(di)一(yi)位(wei)(wei)(wei)(wei)置(zhi)(zhi)(zhi)信息(xi)時(shi)(shi)，同時(shi)(shi)記錄相關(guan)的(de)(de)第(di)一(yi)位(wei)(wei)(wei)(wei)置(zhi)(zhi)(zhi)信息(xi)的(de)(de)生成時(shi)(shi)間(jian)(jian)，第(di)一(yi)位(wei)(wei)(wei)(wei)置(zhi)(zhi)(zhi)信息(xi)的(de)(de)接(jie)收時(shi)(shi)間(jian)(jian)等(deng)，以便于(yu)在(zai)后續計(ji)算得(de)(de)到(dao)第(di)四(si)位(wei)(wei)(wei)(wei)置(zhi)(zhi)(zhi)信息(xi)時(shi)(shi)，能夠匹配兩者(zhe)的(de)(de)時(shi)(shi)間(jian)(jian)點，達(da)到(dao)更(geng)為準確的(de)(de)目(mu)標對(dui)象(xiang)(xiang)定位(wei)(wei)(wei)(wei)信息(xi)。

在步(bu)驟203中(zhong)，所述微(wei)型無人船(chuan)2中(zhong)記錄有母船(chuan)1聲吶(na)信(xin)(xin)號(hao)的相(xiang)關(guan)參數，并根(gen)據(ju)所述相(xiang)關(guan)參數將采集(ji)到的來自水下機(ji)器人3的聲吶(na)反射(she)信(xin)(xin)號(hao)反饋給母船(chuan)1；其中(zhong)，所述聲吶(na)反射(she)信(xin)(xin)號(hao)由母船(chuan)1發射(she)出的聲吶(na)信(xin)(xin)號(hao)遇到所述水下機(ji)器人3后反射(she)產生。

在步驟204中，所(suo)(suo)述母船(chuan)1還用于根據自身的(de)(de)第(di)三位置信(xin)息、微(wei)(wei)型無人(ren)船(chuan)2的(de)(de)第(di)二位置信(xin)息、母船(chuan)1和微(wei)(wei)型無人(ren)船(chuan)2采集到的(de)(de)水下機器(qi)人(ren)3的(de)(de)聲吶(na)反射信(xin)號和所(suo)(suo)述第(di)一(yi)位置信(xin)息，計(ji)算(suan)得到目(mu)標的(de)(de)定位信(xin)息。相關(guan)計(ji)算(suan)方法參考實施例2和實施例3所(suo)(suo)述內容(rong)，在此不再贅述。

本(ben)發(fa)明(ming)實施(shi)例(li)充分(fen)利用了母(mu)船(chuan)自(zi)身(shen)的(de)(de)(de)續航(hang)(hang)能(neng)(neng)力(li)，以(yi)(yi)及其配備的(de)(de)(de)聲(sheng)吶設備功能(neng)(neng)，簡化了水(shui)下(xia)(xia)機(ji)(ji)器(qi)(qi)人(ren)(ren)(ren)和微型(xing)無(wu)(wu)人(ren)(ren)(ren)船(chuan)的(de)(de)(de)設計(ji)需求，并利用由(you)母(mu)船(chuan)、微型(xing)無(wu)(wu)人(ren)(ren)(ren)船(chuan)和水(shui)下(xia)(xia)機(ji)(ji)器(qi)(qi)人(ren)(ren)(ren)構建(jian)起(qi)來的(de)(de)(de)第(di)一(yi)定位(wei)子(zi)(zi)系(xi)(xi)統(tong)(tong)，以(yi)(yi)及由(you)水(shui)下(xia)(xia)機(ji)(ji)器(qi)(qi)人(ren)(ren)(ren)和目標對象構建(jian)起(qi)來的(de)(de)(de)第(di)二定位(wei)子(zi)(zi)系(xi)(xi)統(tong)(tong)，由(you)母(mu)船(chuan)或者陸地服務器(qi)(qi)計(ji)算得到目標對象的(de)(de)(de)定位(wei)信(xin)息(xi)，所(suo)述(shu)定位(wei)信(xin)息(xi)包括經緯(wei)度信(xin)息(xi)、水(shui)深信(xin)息(xi)等(deng)等(deng)。相比較現(xian)有技術(shu)中采(cai)用的(de)(de)(de)由(you)水(shui)下(xia)(xia)機(ji)(ji)器(qi)(qi)人(ren)(ren)(ren)作為等(deng)價與(yu)所(suo)述(shu)第(di)一(yi)定位(wei)子(zi)(zi)系(xi)(xi)統(tong)(tong)中的(de)(de)(de)主動聲(sheng)吶源，本(ben)發(fa)明(ming)實施(shi)例(li)所(suo)述(shu)方法能(neng)(neng)夠提高(gao)水(shui)下(xia)(xia)機(ji)(ji)器(qi)(qi)人(ren)(ren)(ren)的(de)(de)(de)續航(hang)(hang)能(neng)(neng)力(li)，并且減少水(shui)下(xia)(xia)機(ji)(ji)器(qi)(qi)人(ren)(ren)(ren)的(de)(de)(de)數據處理量，從側面降低了水(shui)下(xia)(xia)機(ji)(ji)器(qi)(qi)人(ren)(ren)(ren)的(de)(de)(de)制(zhi)造成(cheng)本(ben)。

結合本(ben)發(fa)明實(shi)施例，存在(zai)一種可選(xuan)的(de)(de)(de)(de)(de)實(shi)現方(fang)式，所(suo)述微型無(wu)人船2具體(ti)數量(liang)為(wei)兩(liang)個(ge)或者兩(liang)個(ge)以(yi)上，以(yi)所(suo)述兩(liang)個(ge)或者兩(liang)個(ge)以(yi)上的(de)(de)(de)(de)(de)微型無(wu)人船2和母船1的(de)(de)(de)(de)(de)聲吶設備作為(wei)參考點(dian)，其中，各參考點(dian)在(zai)水(shui)面上構(gou)成等邊(bian)圖形(xing)。經過計算(suan)驗證，由等邊(bian)圖像作為(wei)錐體(ti)底面，由水(shui)下機器人作為(wei)錐頂構(gou)成的(de)(de)(de)(de)(de)錐體(ti)模型，其計算(suan)水(shui)下機器人相對于(yu)(yu)母船1的(de)(de)(de)(de)(de)相對位(wei)置的(de)(de)(de)(de)(de)效率遠(yuan)高于(yu)(yu)不規則圖形(xing)構(gou)成的(de)(de)(de)(de)(de)錐體(ti)底面。

結合本發(fa)(fa)(fa)明實(shi)施(shi)例提供了一(yi)種可行的(de)(de)水(shui)(shui)(shui)下(xia)(xia)機(ji)器(qi)(qi)(qi)(qi)人實(shi)現方(fang)式，如圖2所示，所述(shu)水(shui)(shui)(shui)下(xia)(xia)機(ji)器(qi)(qi)(qi)(qi)人3包括第(di)二(er)聲(sheng)吶收(shou)發(fa)(fa)(fa)器(qi)(qi)(qi)(qi)32和雙攝像(xiang)頭31，所述(shu)第(di)二(er)聲(sheng)吶收(shou)發(fa)(fa)(fa)器(qi)(qi)(qi)(qi)32用(yong)(yong)于(yu)獲取水(shui)(shui)(shui)下(xia)(xia)機(ji)器(qi)(qi)(qi)(qi)人3到目(mu)標對象(xiang)4的(de)(de)目(mu)標距離(li)，所述(shu)雙攝像(xiang)頭31用(yong)(yong)于(yu)采集(ji)目(mu)標對象(xiang)4場景；所述(shu)水(shui)(shui)(shui)下(xia)(xia)機(ji)器(qi)(qi)(qi)(qi)人3根據所述(shu)目(mu)標距離(li)和目(mu)標對象(xiang)4場景，并(bing)通過(guo)透視算(suan)法計算(suan)出目(mu)標對象(xiang)4相(xiang)(xiang)對于(yu)水(shui)(shui)(shui)下(xia)(xia)機(ji)器(qi)(qi)(qi)(qi)人3的(de)(de)第(di)一(yi)位置(zhi)信(xin)(xin)息。通常情況下(xia)(xia)水(shui)(shui)(shui)下(xia)(xia)機(ji)器(qi)(qi)(qi)(qi)人3還會配備處(chu)(chu)理(li)器(qi)(qi)(qi)(qi)33、無(wu)線收(shou)發(fa)(fa)(fa)器(qi)(qi)(qi)(qi)34和動(dong)力(li)推(tui)進(jin)裝置(zhi)35，其(qi)中無(wu)線收(shou)發(fa)(fa)(fa)器(qi)(qi)(qi)(qi)34用(yong)(yong)于(yu)與所述(shu)母船1建(jian)立通訊鏈路；而所述(shu)動(dong)力(li)推(tui)進(jin)裝置(zhi)35則是(shi)用(yong)(yong)于(yu)完(wan)成水(shui)(shui)(shui)下(xia)(xia)機(ji)器(qi)(qi)(qi)(qi)人相(xiang)(xiang)應的(de)(de)移動(dong)操作；所述(shu)處(chu)(chu)理(li)器(qi)(qi)(qi)(qi)33連接(jie)著雙攝像(xiang)頭31、第(di)二(er)聲(sheng)吶收(shou)發(fa)(fa)(fa)器(qi)(qi)(qi)(qi)32、無(wu)線收(shou)發(fa)(fa)(fa)器(qi)(qi)(qi)(qi)34和動(dong)力(li)推(tui)進(jin)裝置(zhi)35，用(yong)(yong)于(yu)處(chu)(chu)理(li)雙攝像(xiang)頭31采集(ji)的(de)(de)圖像(xiang)信(xin)(xin)息和第(di)二(er)聲(sheng)吶收(shou)發(fa)(fa)(fa)器(qi)(qi)(qi)(qi)32采集(ji)的(de)(de)聲(sheng)吶信(xin)(xin)息，并(bing)分析出第(di)一(yi)位置(zhi)信(xin)(xin)息；還用(yong)(yong)于(yu)控(kong)(kong)制(zhi)所述(shu)無(wu)線收(shou)發(fa)(fa)(fa)器(qi)(qi)(qi)(qi)34發(fa)(fa)(fa)送所述(shu)第(di)一(yi)位置(zhi)信(xin)(xin)息給(gei)母船1，以及控(kong)(kong)制(zhi)所述(shu)動(dong)力(li)推(tui)進(jin)裝置(zhi)35完(wan)成水(shui)(shui)(shui)下(xia)(xia)航行動(dong)作。

在本發明實施例中，所(suo)述(shu)母船(chuan)1和微型無人(ren)(ren)船(chuan)2采集到的(de)水(shui)下機器(qi)人(ren)(ren)3的(de)聲吶反射(she)信(xin)(xin)(xin)號(hao)(hao)包括(kuo)回(hui)(hui)(hui)(hui)波(bo)(bo)(bo)接收時間(jian)、回(hui)(hui)(hui)(hui)波(bo)(bo)(bo)波(bo)(bo)(bo)前(qian)(qian)法線(xian)(xian)和/或(huo)回(hui)(hui)(hui)(hui)波(bo)(bo)(bo)信(xin)(xin)(xin)號(hao)(hao)與發射(she)信(xin)(xin)(xin)號(hao)(hao)之間(jian)的(de)頻(pin)移(yi)；其中，母船(chuan)1和/或(huo)微型無人(ren)(ren)船(chuan)2通過回(hui)(hui)(hui)(hui)波(bo)(bo)(bo)信(xin)(xin)(xin)號(hao)(hao)與發射(she)信(xin)(xin)(xin)號(hao)(hao)問的(de)時延確定目標的(de)距(ju)離，由回(hui)(hui)(hui)(hui)波(bo)(bo)(bo)波(bo)(bo)(bo)前(qian)(qian)法線(xian)(xian)方向可(ke)確定目標的(de)方向，由回(hui)(hui)(hui)(hui)波(bo)(bo)(bo)信(xin)(xin)(xin)號(hao)(hao)與發射(she)信(xin)(xin)(xin)號(hao)(hao)之間(jian)的(de)頻(pin)移(yi)確定目標的(de)徑向速度。

在本(ben)發明實施例中，所(suo)(suo)(suo)述微型無(wu)人(ren)船2的(de)(de)第(di)(di)二位(wei)置信(xin)息是由所(suo)(suo)(suo)述母船1發射的(de)(de)雷達信(xin)號檢測(ce)(ce)得到；或者在所(suo)(suo)(suo)述微型無(wu)人(ren)船2上(shang)安裝有gps定(ding)位(wei)模塊時，由所(suo)(suo)(suo)述微型無(wu)人(ren)船上(shang)報(bao)其gps定(ding)位(wei)模塊檢測(ce)(ce)得到的(de)(de)第(di)(di)二位(wei)置信(xin)息。

由(you)于(yu)(yu)基于(yu)(yu)一個共同的(de)(de)發(fa)明(ming)構思，本(ben)發(fa)明(ming)實施(shi)例(li)(li)(li)中(zhong)所闡述(shu)(shu)的(de)(de)相(xiang)(xiang)關內(nei)容(rong)(rong)同樣(yang)也適(shi)用(yong)于(yu)(yu)實施(shi)例(li)(li)(li)1-實施(shi)例(li)(li)(li)3中(zhong)相(xiang)(xiang)應內(nei)容(rong)(rong)。本(ben)領域技術(shu)(shu)人員能夠在不(bu)需要創造性勞動的(de)(de)情況下，將上述(shu)(shu)系統實施(shi)例(li)(li)(li)1-3中(zhong)相(xiang)(xiang)關技術(shu)(shu)內(nei)容(rong)(rong)使用(yong)到方法實施(shi)例(li)(li)(li)4中(zhong)，也可以將方法實施(shi)例(li)(li)(li)4相(xiang)(xiang)關技術(shu)(shu)內(nei)容(rong)(rong)使用(yong)到系統實施(shi)例(li)(li)(li)1-3中(zhong)。上述(shu)(shu)可能的(de)(de)組合和擴展(zhan)出的(de)(de)技術(shu)(shu)方案，均屬于(yu)(yu)本(ben)發(fa)明(ming)的(de)(de)保護范圍內(nei)。

本領域普通(tong)(tong)技術人(ren)員可以理解實(shi)施例的(de)各種方法中的(de)全部或部分步驟是可以通(tong)(tong)過程(cheng)序來指令相關的(de)硬件來完成(cheng)，該程(cheng)序可以存(cun)(cun)儲于一計(ji)算機可讀存(cun)(cun)儲介質(zhi)中，存(cun)(cun)儲介質(zhi)可以包(bao)括：只讀存(cun)(cun)儲器(rom，readonlymemory)、隨機存(cun)(cun)取存(cun)(cun)儲器(ram，randomaccessmemory)、磁盤(pan)或光盤(pan)等。

以(yi)上所述僅為本發明的(de)(de)(de)較佳(jia)實施(shi)例而已，并(bing)不用以(yi)限制本發明，凡在(zai)本發明的(de)(de)(de)精(jing)神和原則之內(nei)(nei)所作的(de)(de)(de)任何修改、等同替(ti)換和改進等，均應包含在(zai)本發明的(de)(de)(de)保護范圍之內(nei)(nei)。