無人船水域測(cè)量機(jī)器人系統(tǒng)
時(shí)間：2018-07-06來源：中國水工設(shè)備網(wǎng)
技術(shù)簡介
1.技術(shù)來源及技術(shù)原理
楚航無人船水域測(cè)量機(jī)器人系統(tǒng)借鑒了無人機(jī)的設(shè)計(jì)理念及測(cè)量模式而設(shè)計(jì)。系統(tǒng)以無人船為載體，以高精度GNSS接收機(jī)為定位工具，以實(shí)現(xiàn)某種特定目的的測(cè)量儀器如測(cè)深儀、ADCP、水質(zhì)采樣與在線監(jiān)測(cè)儀等為船載傳感設(shè)備，以無人化、智能化、集成化、機(jī)動(dòng)化為系統(tǒng)的作業(yè)模式，通過協(xié)同觀測(cè)和信息融合技術(shù)，實(shí)現(xiàn)水環(huán)境、水文、地形等信息的自動(dòng)采集。
2.本系統(tǒng)的技術(shù)特點(diǎn)
①適合我國水域特征的無人船及其動(dòng)力裝置；
②作業(yè)的自動(dòng)化與回歸的自動(dòng)化；
③空間、結(jié)構(gòu)與功能的可擴(kuò)展性；
④2-30km超遠(yuǎn)距離的無線wifi通訊；
⑤根據(jù)行業(yè)特征定制專業(yè)軟件。
3.本系統(tǒng)的核心技術(shù)
①無舵自動(dòng)走航及其精準(zhǔn)控制系統(tǒng)；
②多傳感器集成與信息融合；
③基于無線局域網(wǎng)的遠(yuǎn)距離通訊與實(shí)時(shí)多模控制；
④雙浮筒式的浮力供給和姿態(tài)穩(wěn)定技術(shù)；
⑤水下地形地貌、流速流量、水質(zhì)等多源數(shù)據(jù)采集、處理、分析、模擬及應(yīng)用。
技術(shù)指標(biāo)
最大航速：5m/s；
電池續(xù)航時(shí)間：≥5 hours；
載重量：50kg；
遙控距離：≥2Km；
定位精度：平面±10mm+1PPM，垂直±20mm+1PPM（RTK）；
測(cè)深量程：0.3～200m；
測(cè)深精度：0.1%×量程；
CCD攝像頭有效范圍：97°；
抗風(fēng)力/波浪能力：最高5m/s/0.5m。
技術(shù)持有單位介紹
武漢楚航測(cè)控科技有限公司創(chuàng)立于2011年，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)急等行業(yè)提供具有國際先進(jìn)水平的測(cè)量、調(diào)查和監(jiān)測(cè)的水域移動(dòng)測(cè)量服務(wù)平臺(tái)和解決方案。
2012年6月公司研發(fā)出國內(nèi)首臺(tái)測(cè)繪型無人船水域機(jī)器人系統(tǒng)，該系統(tǒng)是以江河湖近海等水域?yàn)閷?duì)象，以無人船為載體，集成GNSS系統(tǒng)、陀螺儀、測(cè)深儀、ADCP、水質(zhì)采樣與在線監(jiān)測(cè)儀等多種高精度傳感設(shè)備，在岸基可實(shí)時(shí)接收、處理和分析無人船系統(tǒng)所采集的數(shù)據(jù)并以自控和遙控方式對(duì)無人船和其他傳感器進(jìn)行操作和控制。該系統(tǒng)可以最大程度上填補(bǔ)水域測(cè)量、調(diào)查領(lǐng)域載人船無法到達(dá)或不易到達(dá)的危險(xiǎn)、淺灘、近岸等空白區(qū)域。
應(yīng)用范圍及前景
楚航無人船水域測(cè)量機(jī)器人系統(tǒng)分為測(cè)繪型、水文型和水環(huán)境型，其具體的應(yīng)用范圍如下：
（1）水下地形測(cè)量及演變研究；
（2）航道治理、清淤、堤防施工等項(xiàng)目測(cè)量與監(jiān)測(cè)；
（3）碼頭、堤防以及大壩等檢測(cè)與維護(hù)。
（4）港灣、河流、湖泊、近海流量測(cè)驗(yàn)；
（5）灌區(qū)流量測(cè)驗(yàn)和污水流量監(jiān)測(cè)；
（6）水質(zhì)自動(dòng)化監(jiān)測(cè)與分布測(cè)繪；
（7）污染源追蹤；
（8）應(yīng)急測(cè)繪。
楚航無人船可以大幅度地提高工作效率，節(jié)省成本，保證人員安全。目前已成功用于南水北調(diào)重點(diǎn)工程丹江口水庫的水下地形地貌測(cè)量及水庫流速流量測(cè)量、武漢湯遜湖水下地形測(cè)量、長沙湘江部分段水下地形測(cè)量、長江5號(hào)洪峰武漢段測(cè)試、岳陽東洞庭湖水下地形測(cè)量、清江流域水質(zhì)監(jiān)測(cè)和流速流量測(cè)量等工程項(xiàng)目。
