一种模块船

1.本发明涉及智能无人艇系统领域，尤其涉及一种模块船。


背景技术：

2.水面无人艇是一个使用遥控、半自主或全自主方式在水面进行作业的智能化系统平台，主要用于在不同的作业环境下，执行复杂特殊的水上任务。由于水上环境变化莫测，这对于水面无人艇的机动性和反应速度是一个巨大的挑战。近年来，随着计算机技术、传感器技术、通信技术等的快速发展，水面无人艇技术也取得了极大的进步，其技术也向着智能化、模块化和集成化发展，在此背景下，具有自主航行能力的模块船也应运而生了。面对不同的作业任务，采用模块化设计的无人艇具有容错性强，增强系统的扩展性和开发效率的优点。
3.目前大多数设计的模块船的集成化和模块化还不够，自适应性还有待进一步探索，还存在着不同模块之间难以拆卸、模块船上的各种通信和控制设备集成化不够、不能根据不同作业任务搭载不同作业装置等技术问题，从而难以适应不同的作业环境，并且面对不同的复杂任务难以快速进行反应和决策。
4.因此，亟需一种模块船以解决上述技术问题。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于，提供一种模块船，用于改善现有技术的模块船存在的自适应性较低的技术问题。
6.为解决上述技术问题，本发明提供了一种模块船，包括船首机构，船首机构包括感知模块、信息处理模块、通信模块、指挥控制模块以及动力系统模块；
7.其中，感知模块用于获取模块船的实时状态数据，并将实时状态数据传输至信息处理模块；信息处理模块用于将实时状态数据转换成数据信息，并将数据信息传输至通信模块；通信模块用于将数据信息传输至远程控制端，及将远程控制端发送的操作指令传输至指挥控制模块；指挥控制模块用于根据操作指令输出控制信号至动力系统模块；动力系统模块用于根据控制信号将模块船的实时状态调整至自适应状态。
8.在本发明实施例所提供的模块船中，感知模块包括摄像模组、激光雷达以及导航接收机天线；
9.其中，摄像模组设置于船首机构中双层承物架的上层，激光雷达设置于双层承物架的下层，导航接收机天线设置于船首机构的外部两侧。
10.在本发明实施例所提供的模块船中，信息处理模块包括导航接收机、第一电源监测子模块、激光雷达信息处理子模块以及工业控制计算机，导航接收机和第一电源监测子模块均设置于船首机构中控制箱的下层，激光雷达信息处理子模块和工业控制计算机均设置于控制箱的上层；
11.其中，导航接收机、第一电源监测子模块以及激光雷达信息处理子模块均用于将
实时状态数据转换成实时状态信息，并将实时状态信息传输至工业控制计算机；工业控制计算机用于对实时状态信息进行压缩或者编码处理以得到数据信息，并将数据信息传输至通信模块。
12.在本发明实施例所提供的模块船中，通信模块包括无线数传图传模块天线、数传图传通信子模块、4g子模块以及以太网交换机，无线数传图传模块天线设置于船首机构的外部两侧，数传图传通信子模块、4g子模块以及以太网交换机均设置于控制箱的上层。
13.在本发明实施例所提供的模块船中，指挥控制模块包括驱动微处理器，驱动微处理器设置于控制箱的上层，驱动微处理器用于接收通过无线数传图传模块天线传输来的远程控制端的操作指令，并输出控制信号至动力系统模块。
14.在本发明实施例所提供的模块船中，动力系统模块包括泵喷推进器和驱动电机，泵喷推进器设置于船首机构中的外部两侧的下方，驱动电机设置于船首机构的内部两侧；
15.其中，泵喷推进器用于驱动模块船运动，驱动电机用于驱动泵喷推进器。
16.在本发明实施例所提供的模块船中，船首机构还包括第一能源管理模块，第一能源管理模块设置于船首机构的内部，第一能源管理模块包括一块设备电池以及一块动力电池，第一能源管理模块用于为感知模块、信息处理模块、通信模块、指挥控制模块以及动力系统模块提供能量。
17.在本发明实施例所提供的模块船中，船首机构还包括散热模块，散热模块包括散热板以及风扇通风口，散热板设置于泵喷推进器的上方，风扇通风口设置于船首机构的尾部；
18.其中，散热板以及风扇通风口用于散发感知模块、信息处理模块、通信模块、指挥控制模块、动力系统模块以及第一能源管理模块工作时产生的热量。
19.在本发明实施例所提供的模块船中，模块船还包括与船首机构可拆卸连接的船身机构，船身机构包括第二能源管理模块、功能装置以及动力装置，第二能源管理模块、功能装置以及动力装置均设置于船身机构的内部；
20.其中，第二能源管理模块包括二块设备电池以及二块动力电池，第二能源管理模块用于给功能装置以及动力装置提供能量。
21.在本发明实施例所提供的模块船中，船身机构还包括设置于船身机构内部的第二电源监测子模块，第二电源监测子模块用于获取第二能源管理模块的电池状态信息，并将电池状态信息传递给信息处理模块。
22.本发明的有益效果是：区别于现有技术的情况，本发明提供了一种模块船，包括船首机构，船首机构包括感知模块、信息处理模块、通信模块、指挥控制模块以及动力系统模块，其中，感知模块用于获取模块船的实时状态数据，并将实时状态数据传输至信息处理模块，信息处理模块用于将实时状态数据转换成数据信息，并将数据信息传输至通信模块，通信模块用于将数据信息传输至远程控制端，及将远程控制端发送的操作指令传输至指挥控制模块，指挥控制模块用于根据操作指令输出控制信号至动力系统模块，动力系统模块用于根据控制信号将模块船的实时状态调整至自适应状态；本发明提供的模块船通过将感知模块、信息处理模块、通信模块、指挥控制模块以及动力系统模块集成于船首机构中，以使远程控制端可以根据感知模块探测到的实时状态数据来输出对应的操作指令至指挥控制模块中，从而通过指挥控制模块驱动动力系统模块使模块船的运动状态发生改变，进而使
模块船的运动状态与不同的作业需求或者作业环境进行自适应匹配，进一步提高了模块船的操纵和航行性能。
附图说明
23.图1是本发明实施例提供的模块船的结构示意图；
24.图2是本发明实施例提供的模块船中船首机构的结构示意图；
25.图3是本发明实施例提供的模块船中船首机构的左视结构示意图；
26.图4是本发明实施例提供的模块船中船首机构的后视结构示意图；
27.图5是本发明实施例提供的模块船中船首机构的仰视结构示意图；
28.图6是本发明实施例提供的模块船中的控制箱的内部结构示意图；
29.图7是本发明实施例提供的模块船的技术原理框架示意图。
具体实施方式
30.下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，均属于本发明保护的范围。
31.请参阅图1至图7，本发明提供了一种模块船1000，包括船首机构100，船首机构100包括感知模块110、信息处理模块120、通信模块130、指挥控制模块140以及动力系统模块150，其中，感知模块110用于获取模块船1000的实时状态数据，并将实时状态数据传输至信息处理模块120，信息处理模块120用于将实时状态数据转换成数据信息，并将数据信息传输至通信模块130，通信模块130用于将数据信息传输至远程控制端，及将远程控制端发送的操作指令传输至指挥控制模块140，指挥控制模块140用于根据操作指令输出控制信号至动力系统模块150，动力系统模块150用于根据控制信号将模块船1000的实时状态调整至自适应状态；
32.本发明提供的模块船1000通过将感知模块110、信息处理模块120、通信模块130、指挥控制模块140以及动力系统模块150集成于船首机构100中，以使远程控制端可以根据感知模块110探测到的实时状态数据来输出对应的操作指令至指挥控制模块140中，从而通过指挥控制模块140驱动动力系统模块150使模块船1000的运动状态发生改变，进而使模块船1000的运动状态与不同的作业需求或者作业环境进行自适应匹配，进一步提高了模块船1000的操纵和航行性能。
33.现结合具体实施例对本技术的技术方案进行描述。
34.请参阅图1至图6，图1为本发明实施例提供的模块船1000的结构示意图，图2是本发明实施例提供的模块船1000中船首机构100的结构示意图，图3是本发明实施例提供的模块船1000中船首机构100的左视结构示意图，图4是本发明实施例提供的模块船1000中船首机构100的后视结构示意图，图5是本发明实施例提供的模块船1000中船首机构100的仰视结构示意图，图6是本发明实施例提供的模块船1000中的控制箱2的内部结构示意图，其中，模块船1000包括船首机构100以及与船首机构100可拆卸连接的船身机构200。
35.请参阅图1至图6，船首机构100包括感知模块110、信息处理模块120、通信模块
130、指挥控制模块140以及动力系统模块150；
36.其中，感知模块110用于获取模块船1000的实时状态数据，并将实时状态数据传输至信息处理模块120，信息处理模块120用于将实时状态数据转换成数据信息，并将数据信息传输至通信模块130，通信模块130用于将数据信息传输至远程控制端，及将远程控制端发送的操作指令传输至指挥控制模块140，指挥控制模块140用于根据操作指令输出控制信号至动力系统模块150，动力系统模块150用于根据控制信号将模块船1000的实时状态调整至自适应状态。
37.具体地，请参阅图1至图4，感知模块110包括摄像模组6、激光雷达7以及导航接收机天线3；
38.其中，摄像模组6设置于船首机构100中双层承物架8的上层，用于实时采集模块船1000运动时捕捉到的图像信息；激光雷达7设置于双层承物架8的下层，用于探测模块船1000运动时水面上目标的距离、方位、高度、速度、姿态和形状等信息；导航接收机天线3设置于船首机构100的外部两侧，用于接收载波相位信号并实现模块船1000的精确定位。
39.在本发明的一种实施例中，导航接收机天线3为贯导系统，贯导系统属于一种自主式导航系统，利用定位、姿态、罗经惯性导航系统提供高精度定位，惯导功能，用以弥补gps数据丢失时利用姿态传感器和方向进行推算位置。
40.在本发明的另一种实施例中，导航接收机天线3为rtk(real time kinematic，实时动态)设备，其属于一种载波相位差分技术，是实时处理两个测量站载波相位观测量的差分方法，将基准站采集的载波相位发给用户接收机，进行求差解算坐标。这是一种新的常用的卫星定位测量方法，以前的静态、快速静态、动态测量都需要事后进行解算才能获得厘米级的精度，而rtk设备是能够在野外实时得到厘米级定位精度的测量方法，它采用了载波相位动态实时差分方法，是gps应用的重大里程碑，它的出现为工程放样、地形测图，各种控制测量带来了新的测量原理和方法，极大地提高了作业效率。
41.在本发明的又一种实施例中，导航接收机天线3为电罗经，电罗经又称陀螺罗经，它能自动、连续地提供舰船的航向信号，并通过航向发送装置将航向信号传递到舰船需要航向信号的各个部位。从而满足舰船导航及武备系统的要求，是舰船必不可少的精密导航设备，被称为舰船的“眼睛”。
42.具体地，请参阅图6，模块船1000包括设置于船首机构100内部的控制箱2，控制箱2用于处理感知模块110采集到的各种传感器信息，并将数据传输至远程控制端，同时接收和处理来自远程控制端的数据指令，实现对模块船1000的运动控制。
43.在本发明实施例中，信息处理模块120包括导航接收机13、第一电源监测子模块151、激光雷达信息处理子模块18以及工业控制计算机17，导航接收机13和第一电源监测子模块151均设置于船首机构100中控制箱2的下层，激光雷达信息处理子模块18和工业控制计算机17均设置于控制箱2的上层；
44.其中，导航接收机13、第一电源监测子模块151以及激光雷达信息处理子模块18均用于将实时状态数据转换成实时状态信息，并将实时状态信息传输至工业控制计算机17；工业控制计算机17用于对实时状态信息进行压缩或者编码处理以得到数据信息，并将数据信息传输至通信模块130。
45.进一步地，导航接收机13用于读取导航接收机天线3采集到的模块船1000的厘米
级定位位置数据，将定位位置数据转换成计算机系统容易读取的定位位置信息，并通过can(controller area network，控制器局域网络)总线通信的方式将读取的信息传输至工业控制计算机17中。
46.进一步地，第一电源监测子模块151用于对船首机构100中的三元锂电池状态进行监测，同时将三元锂电池的电压逆变为220v的交流电压，为控制箱2中的电子设备供电；此外，电源监测模块通过rs-485通信协议(rs-485是工业控制环境中常用的通信协议，具有抗干扰能力强、传输距离长的特点)对船首机构100中的三元锂电池状态进行数据读取和传输，将电池状态数据转换成计算机系统容易读取的电池状态信息，并通过can总线通信的方式将读取的信息传输至工业控制计算机17中。
47.进一步地，激光雷达信息处理子模块18用于处理激光雷达7探测得到的模块船1000运动时水面上目标的距离、方位、高度、速度、姿态和形状等数据，将上述水面目标数据转换成计算机系统容易读取的水面目标信息，并通过can总线通信的方式将读取的信息传输至工业控制计算机17中。
48.进一步地，工业控制计算机17用于对导航接收机13、第一电源监测子模块151、激光雷达信息处理子模块18以及摄像模组6传输的信息进行处理和分析，对模块船1000的实时状态信息进行编码，将摄像模组6传输的图像数据进行压缩处理，以得到数据信息，并将数据信息传输通过通信模块130传输至远程控制端。同时，工业控制计算机17同时用于接收通过通信模块130传输来的远程控制端的操作指令，解码后发送至指挥控制模块140，以对模块船1000的运动进行控制。
49.请参阅图1至图4以及图6，通信模块130包括无线数传图传模块天线5、数传图传通信子模块19、4g子模块20以及以太网交换机21，无线数传图传模块天线5设置于船首机构100的外部两侧，数传图传通信子模块19、4g子模块20以及以太网交换机21均设置于控制箱2的上层。
50.具体地，无线数传图传模块天线5用于模块船1000与远程控制端之间的模块船1000的航速、航向、位置坐标和模块船1000内的各个电池状态等数据和图像视频的无线传输。
51.具体地，数传图传通信子模块19用于处理无线数传图传模块天线5采集的模块船1000的航速、航向、位置坐标和能源管理模块的各个电池状态等数据和图像视频信息，并实现远程控制端和工业控制计算机17之间的信息交互。
52.具体地，4g子模块20与远程控制端的后台终端进行连接，用于远程控制端远程查看工业控制计算机17的内部代码并进行修改调试。
53.具体地，以太网交换机21用于提供远程控制端和模块船1000的两个网络节点的电信号通路，保障它们之间数据传输的可靠性。
54.请参阅图6，在本发明实施例中，控制箱2内设置有指挥控制模块140，指挥控制模块140包括驱动微处理器16，驱动微处理器16设置于控制箱2的上层，驱动微处理器16用于接收通过无线数传图传模块天线5传输来的远程控制端的操作指令，调节自身的输出电压值，向动力系统模块150发送pwm(pulse width modulation，脉冲宽度调制)信号，以对模块船1000的运动进行控制。
55.进一步地，请参阅图6，控制箱2内还设置有铜导体分线盒14，铜导体分线盒14设置
于控制箱2的下层，用于将第一电源监测子模块151的电源线和数据进行分流转换，向控制箱2的其他设备输出多条电流和数据信号。
56.在本发明实施例中，请参阅图1、图4以及图5，船首机构100还包括动力系统模块150，动力系统模块150包括泵喷推进器12和驱动电机22，泵喷推进器12设置于船首机构100中的外部两侧的下方，驱动电机22设置于船首机构100的内部两侧；
57.其中，驱动电机22布置于船首机构100内部的两侧，用于驱动泵喷推进器12，实现对模块船1000的运动控制；泵喷推进器12设置于船首机构100两侧的下方，用于与水流作用产生作用力从而驱动模块船1000运动。
58.在本发明实施例中，请参阅图1以及图2，船首机构100还包括第一能源管理模块160，第一能源管理模块160设置于船首机构100的内部，第一能源管理模块160用于为感知模块110、信息处理模块120、通信模块130、指挥控制模块140以及动力系统模块150提供能量。
59.具体地，第一能源管理模块160包括一块设备电池1以及一块动力电池4；其中，第一能源管理模块160中的设备电池1用于船首机构100的内部设备的能量提供；第一能源管理模块160中的动力电池4设置于船首机构100的内部，用于船首机构100内的驱动电机22的能量提供。
60.在本发明实施例中，请参阅图1至图3、以及图5，船首机构100还包括散热模块170，散热模块170包括散热板9以及风扇通风口11，散热板9设置于泵喷推进器12的上方，风扇通风口11设置于船首机构100的尾部；
61.其中，散热板9用于散发感知模块110、信息处理模块120、通信模块130、指挥控制模块140、动力系统模块150以及第一能源管理模块160工作时产生的热量；风扇通风口11用于提升感知模块110、信息处理模块120、通信模块130、指挥控制模块140以及动力系统模块150的散热性能。
62.在本发明实施例中，请参阅图1，模块船1000还包括与船首机构100可拆卸连接的船身机构200，船身机构200包括第二能源管理模块210、功能装置以及动力装置，第二能源管理模块210、功能装置以及动力装置均设置于船身机构200的内部，第二能源管理模块210用于给功能装置以及动力装置提供能量；
63.其中，第二能源管理模块210包括二块设备电池1以及二块动力电池4；第二能源管理模块210中的设备电池1用于根据各种工作任务在船身机构200中搭载的功能装置提供能量；第二能源管理模块210中的动力电池4用于根据各种工作任务在船身机构200中搭载的动力装置提供能量。
64.进一步地，船身机构200还包括设置于船身机构200内部的第二电源监测子模块152，第二电源监测子模块152用于获取第二能源管理模块210的电池状态信息，并将电池状态信息传递给信息处理模块120。
65.在本发明实施例中，请参阅图1、图3以及图5，船首机构100还包括接线管10，接线管10设置于船首机构100的尾部，用于将船首机构100中的第一能源管理模块160和船身机构200的第二能源管理模块210连接起来。
66.请参阅图1至图7，图7为本发明实施例提供的模块船1000的技术原理框架示意图。其中，远程控制端包括任务管理模块、控制模块、可视化模块以及数据管理模块，任务管理
模块用于给远程控制端提供集中管理系统中的定时任务；控制模块用于给终端设备发射操作指令；可视化模块用于给远程控制端提供更丰富的数据展示形式，和更直观的数据分析能力；数据管理模块用于对终端设备接收到的数据进行处理和分析。
67.具体地，本发明实施例的具体工作过程如下：
68.首先，远程控制端通过无线数传图传模块天线5向控制箱2中的工业控制计算机17输入第一操作指令，工业控制计算机17将第一操作指令解码后发送至控制箱2中的驱动微处理器16，驱动微处理器16输出第一电压值，向驱动电机22发送第一pwm信号，在第一能源管理模块160的支持下，驱动电机22为泵喷推进器12提供能量支持，从而使模块船1000开始在第一操作指令下处于第一运动状态；
69.之后在模块船1000开始运动时，模块船1000通过摄像模组6、激光雷达7以及导航接收机天线3采集模块船1000的航速、航向、位置坐标、第一能源管理模块160或者第二能源管理模块210的各个电池状态等实时状况数据。
70.再之后，导航接收机13、第一电源监测子模块151、第二电源监测子模块152以及激光雷达信息处理子模块18将上述实时状态数据转换成计算机系统能够处理分析的实时状态信息，并将上述实时状态信息传输至工业控制计算机17；
71.再之后，工业控制计算机17对接收到的实时状态信息进行处理和分析，其中对模块船1000的非图像数据的一部分实时状态信息进行编码处理，同时对图像数据的另一部分实时状态信息进行压缩处理，得到模块船1000的数据信息；
72.再之后，工业控制计算机17通过控制箱2中的数传图传通信子模块19、4g子模块20将数据传输至无线数传图传模块天线5，并经无线数传图传模块天线5将数据传输至远程控制端；
73.最后，远程控制端对接收到的数据信息进行分析处理；当上述数据信息异常时(例如模块船1000碰到了障碍物，需要改变模块船1000的行驶方向)，远程控制端通过无线数传图传模块天线5向工业控制计算机17输入第二操作指令，工业控制计算机17将第二操作指令解码后发送至驱动微处理器16，驱动微处理器16将输入驱动电机22的第一电压值调节至第二电压值，向驱动电机22发送第二pwm信号，在第一能源管理模块160的支持下，驱动电机22为泵喷推进器12提供能量支持，从而使模块船1000开始在第二操作指令下处于第二运动状态，第二运动状态为自适应状态，能够是上述模块船1000在航行过程中自动避开障碍物。
74.在不同的作业环境下，本发明的模块船1000可以自主进行船首机构100和船身机构200之间的拆卸，并根据不同的工作任务搭载不同的功能装置，从而执行各种复杂特殊的水上任务；同时，本发明模块船1000的控制为软硬件模块高速集成一体化系统，可根据不同的作业需求与环境进行自适应调整匹配，该模块船1000具有较高的集成性和智能性，因其技术特点有着优异的操纵和航行性能，进而实现本发明的模块船1000的高度自适应特性。
75.与现有技术相比，本发明的有益效果包括：本发明的模块船1000的船身机构200可以根据各种工作任务搭载不同的功能装置，其内部的第二能源管理模块210为各种功能装置提供能量支持，从而实现用户的不同需求，依照不同的作业环境，自主选择船身机构200与船首机构100之间的拆卸，进行灵活组装搭载，具有便于拆卸与安装的优点，在不同的作业环境下，具有优异的操纵和航行性能，以实现该发明船的高度自适应特性。
76.综上，区别于现有技术的情况，区别于现有技术的情况，本发明提供了一种模块船
1000，包括船首机构100，船首机构100包括感知模块110、信息处理模块120、通信模块130、指挥控制模块140以及动力系统模块150，其中，感知模块110用于获取模块船1000的实时状态数据，并将实时状态数据传输至信息处理模块120，信息处理模块120用于将实时状态数据转换成数据信息，并将数据信息传输至通信模块130，通信模块130用于将数据信息传输至远程控制端，及将远程控制端发送的操作指令传输至指挥控制模块140，指挥控制模块140用于根据操作指令输出控制信号至动力系统模块150，动力系统模块150用于根据控制信号将模块船1000的实时状态调整至自适应状态；本发明提供的模块船1000通过将感知模块110、信息处理模块120、通信模块130、指挥控制模块140以及动力系统模块150集成于船首机构100中，以使远程控制端可以根据感知模块110探测到的实时状态数据来输出对应的操作指令至指挥控制模块140中，从而通过指挥控制模块140驱动动力系统模块150使模块船1000的运动状态发生改变，进而使模块船1000的运动状态与不同的作业需求或者作业环境进行自适应匹配，进一步提高了模块船1000的操纵和航行性能。
77.需要说明的是，以上各实施例均属于同一发明构思，各实施例的描述各有侧重，在个别实施例中描述未详尽之处，可参考其他实施例中的描述。以上实施例仅表达了本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

技术特征：
1.一种模块船，其特征在于，包括船首机构，所述船首机构包括感知模块、信息处理模块、通信模块、指挥控制模块以及动力系统模块；其中，所述感知模块用于获取所述模块船的实时状态数据，并将所述实时状态数据传输至所述信息处理模块；所述信息处理模块用于将所述实时状态数据转换成数据信息，并将所述数据信息传输至所述通信模块；所述通信模块用于将所述数据信息传输至远程控制端，及将所述远程控制端发送的操作指令传输至所述指挥控制模块；所述指挥控制模块用于根据所述操作指令输出控制信号至所述动力系统模块；所述动力系统模块用于根据所述控制信号将所述模块船的实时状态调整至自适应状态。2.根据权利要求1所述的模块船，其特征在于，所述感知模块包括摄像模组、激光雷达以及导航接收机天线；其中，所述摄像模组设置于所述船首机构中双层承物架的上层，所述激光雷达设置于所述双层承物架的下层，所述导航接收机天线设置于所述船首机构的外部两侧。3.根据权利要求2所述的模块船，其特征在于，所述信息处理模块包括导航接收机、第一电源监测子模块、激光雷达信息处理子模块以及工业控制计算机，所述导航接收机和所述第一电源监测子模块均设置于所述船首机构中控制箱的下层，所述激光雷达信息处理子模块和所述工业控制计算机均设置于所述控制箱的上层；其中，所述导航接收机、所述第一电源监测子模块以及所述激光雷达信息处理子模块均用于将所述实时状态数据转换成实时状态信息，并将所述实时状态信息传输至所述工业控制计算机；所述工业控制计算机用于对所述实时状态信息进行压缩或者编码处理以得到所述数据信息，并将所述数据信息传输至所述通信模块。4.根据权利要求3所述的模块船，其特征在于，所述通信模块包括无线数传图传模块天线、数传图传通信子模块、4g子模块以及以太网交换机，所述无线数传图传模块天线设置于所述船首机构的外部两侧，所述数传图传通信子模块、所述4g子模块以及所述以太网交换机均设置于所述控制箱的上层。5.根据权利要求4所述的模块船，其特征在于，所述指挥控制模块包括驱动微处理器，所述驱动微处理器设置于所述控制箱的上层，所述驱动微处理器用于接收通过所述无线数传图传模块天线传输来的远程控制端的操作指令，并输出所述控制信号至所述动力系统模块。6.根据权利要求4所述的模块船，其特征在于，所述动力系统模块包括泵喷推进器和驱动电机，所述泵喷推进器设置于所述船首机构中的外部两侧的下方，所述驱动电机设置于所述船首机构的内部两侧；其中，所述泵喷推进器用于驱动所述模块船运动，所述驱动电机用于驱动所述泵喷推进器。7.根据权利要求6所述的模块船，其特征在于，所述船首机构还包括第一能源管理模块，所述第一能源管理模块设置于所述船首机构的内部，所述第一能源管理模块包括一块设备电池以及一块动力电池，所述第一能源管理模块用于为所述感知模块、所述信息处理模块、所述通信模块、所述指挥控制模块以及所述动力系统模块提供能量。8.根据权利要求7所述的模块船，其特征在于，所述船首机构还包括散热模块，所述散热模块包括散热板以及风扇通风口，所述散热板设置于所述泵喷推进器的上方，所述风扇
通风口设置于所述船首机构的尾部；其中，所述散热板以及所述风扇通风口用于散发所述感知模块、所述信息处理模块、所述通信模块、所述指挥控制模块、所述动力系统模块以及所述第一能源管理模块工作时产生的热量。9.根据权利要求1所述的模块船，其特征在于，所述模块船还包括与所述船首机构可拆卸连接的船身机构，所述船身机构包括第二能源管理模块、功能装置以及动力装置，所述第二能源管理模块、所述功能装置以及所述动力装置均设置于所述船身机构的内部；其中，所述第二能源管理模块包括二块设备电池以及二块动力电池，所述第二能源管理模块用于给所述功能装置以及所述动力装置提供能量。10.根据权利要求9所述的模块船，其特征在于，所述船身机构还包括设置于所述船身机构内部的第二电源监测子模块，所述第二电源监测子模块用于获取所述第二能源管理模块的电池状态信息，并将所述电池状态信息传递给所述信息处理模块。

技术总结
本发明提供了一种模块船，包括船首机构，船首机构包括感知模块、信息处理模块、通信模块、指挥控制模块以及动力系统模块，感知模块用于获取模块船的实时状态数据，并将实时状态数据传输至信息处理模块，信息处理模块用于将实时状态数据转换成数据信息，并将数据信息传输至通信模块，通信模块用于将数据信息传输至远程控制端，及将远程控制端发送的操作指令传输至指挥控制模块，指挥控制模块用于根据操作指令输出控制信号至动力系统模块，动力系统模块用于根据控制信号将模块船的实时状态调整至自适应状态；本发明提供的模块船能够使模块船的运动状态与不同的作业需求或者作业环境进行自适应匹配，进一步提高了模块船的操纵和航行性能。航行性能。航行性能。


技术研发人员：朱曼 曹继宁 文元桥 许阿辉 陈华龙 雷涛
受保护的技术使用者：武汉理工大学
技术研发日：2022.11.29
技术公布日：2023/3/16