基本信息
- 項目名稱：
- 智能高速無人巡邏艇
- 小類：
- 機械與控制
- 大類：
- 科技發(fā)明制作A類
- 簡介：
- 本項目智能高速無人巡邏艇能夠依據(jù)地面站設定的經(jīng)緯度坐標，通過gps全球定位系統(tǒng)以及三自由度加速度傳感器實現(xiàn)穩(wěn)定自主航行，快速抵達目標等任務；通過船載攝像頭采集圖像并進行圖像識別以實現(xiàn)自主避障功能。未來可應用于近海巡邏，打擊海盜，偵查，港口安全，海上攔截和封鎖，靶船實驗等。
- 詳細介紹：
- 本智能高速無人巡邏艇船體采用玻璃鋼制作，控制系統(tǒng)采用ARM9作為控制芯片，按照地面站給出的坐標信息，和現(xiàn)有的船載GPS以及三自由度加速度傳感器測出的實時位置坐標作比較，按照算法計算最佳路徑，發(fā)出指令給執(zhí)行器，控制無人艇運動到設定的坐標點；通過船載攝像頭圖像識別障礙物后反饋給控制芯片，按照算法解算出最佳規(guī)避路線，并發(fā)出指令給運動控制系統(tǒng)，控制舵機轉(zhuǎn)動和發(fā)動機轉(zhuǎn)速，完成規(guī)避任務。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、技術(shù)關鍵和主要技術(shù)指標
- 本作品設計發(fā)明的目的是研制一艘可以遙控和自主模式在水面航行的無人艇， 執(zhí)行某種或多種任務。無人艇在使用過程中必須與外界溝通，并且自主決定航向和航速，所以本艇必須具備通訊及指揮系統(tǒng)、導航系統(tǒng)和遠程數(shù)據(jù)通訊系統(tǒng);同時無人艇自主航行時要注意避碰等，須注意自身周圍存在的障礙物，又需要配備視頻采集裝置等。要完成的任務則設置在任務模塊中。本作品技術(shù)關鍵在于實現(xiàn)了智能化，能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定航行，自主避障，gps全球定位，自主導航，圖像采集、識別并通過無線傳回地面站，供地面站人員觀察海況和實施操作；具備一定自主巡邏功能。 技術(shù)指標：發(fā)動機功率 3.5匹 航速約12-15節(jié) 無線傳輸距離 2km 主尺度 總 長 2200mm 船 寬 760mm 設 計吃 水 56mm 型 深 380mm 折 角線 長 1960mm 排 水 量 56kg
科學性、先進性
- 目前我國對無人智能巡邏艇還屬于研究階段，還都未能投入實際應用。本作品針對這種環(huán)境下，進行研發(fā)并最終制作完成一艘智能高速無人巡邏艇，實現(xiàn)了穩(wěn)定的航行，能夠通過gps實現(xiàn)簡單的自主導航，并通過無線傳輸模塊將自己所處位置報告給地面基站；通過攝像頭采集圖像，也可以傳輸?shù)降孛婊居傻孛嫒藛T切換成遙控模式進行遙控操作。
獲獎情況及鑒定結(jié)果
- 2010年 “熔盛杯”船舶與海洋結(jié)構(gòu)物及水利創(chuàng)新設計大賽特等獎； 2011年 “北斗杯”全國青少年科技創(chuàng)新大賽三等獎
作品所處階段
- 實驗室階段，已完成樣船制作，進行水試實驗。
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 協(xié)商
作品可展示的形式
- 實物、模型、圖片、錄像
使用說明,技術(shù)特點和優(yōu)勢,適應范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場分析,經(jīng)濟效益預測
- 本項目智能高速無人巡邏艇有很強的機動性和智能化，可以在無人操作的情況下完成指定任務。索馬里海盜問題現(xiàn)已吸引了全球的眼光，多國海軍在索馬里執(zhí)行護航任務時，還經(jīng)常出現(xiàn)被劫持的事件。各國海軍都在尋求打擊海盜的有效方法和武器。近來研究表明載有武器的智能高速無人巡邏艇是未來對付索馬里海盜的利器。無人艇巡邏相對軍艦護航能減少整個艦隊的消耗，如果配以無人艇編隊，可以形成對海盜常發(fā)海域的日常巡邏。如果發(fā)現(xiàn)海盜，無人艇可以憑借其智能系統(tǒng)進行跟蹤、打擊，而且還可以實現(xiàn)軍隊的零傷亡。無人艇配以強勁的動力系統(tǒng)，有很強的機動性，對于防范海盜將是一次武器方面的革新，可應用于近海巡邏，打擊海盜，偵查，港口安全，海上攔截和封鎖，靶船實驗等。
同類課題研究水平概述
- 無人艇開始應用于軍事領域，特別是以美國為代表的西方國家已將其列為重要的發(fā)展方向。 “斯巴達偵察兵” 美國的“斯巴達偵察兵”是典型的水面高速無人艇之一，其核心系統(tǒng)包括： 7 米或11米剛性充氣平臺， 遙控/半自主指揮決策系統(tǒng)， 由導航雷達和視頻/紅外攝像機組成的基本I S R 組件， 導航系統(tǒng)以及通訊設備。 “ 海面效應” 研究項目 英國國防部正通過它的“ 海面效應” ( MS E ) 項目研究無人艇在水上戰(zhàn)場中的應用和效力， 該研究在一個性能概念演示系統(tǒng)( C C D ) 項目中具體執(zhí)行。項目需要進行一系列的試驗， 以對無人艇在皇家海軍中可能擔任的作戰(zhàn)角色進行有效評估。無人艇的基本有效載荷包括微波數(shù)據(jù)鏈通信設備和攝像機， 可選擇載荷包括若干穩(wěn)定實時的晝/夜高分辨率攝像機，以滿足目前海上導航標準的照明裝置，一個揚聲器系統(tǒng)和一個煙霧標記發(fā)射器。射頻控制鏈使得“ 衛(wèi)兵” 的控制半徑達到1 6 海里。還可裝備一個自主控制系統(tǒng)模塊和自主任務規(guī)劃軟件。 以色列的“ 銀色馬林魚” 無人艇 以色列最新一型的無人艇是埃爾比特公司2007年海試的“ 銀色馬林魚”， 自持力2 4 小時， 以巡航速度行駛續(xù)航力超過500海里， 最高航速4 5 節(jié)。無人艇有效負載能力達2 5 0 0 千克， 可以執(zhí)行諸如I S R 、力量保護、反艦戰(zhàn)、水雷戰(zhàn)、搜索救援、港口和航道巡邏以及電子戰(zhàn)等任務。
