基本信息
- 项目名称：
- 智能高速无人巡逻艇
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 机械与控制
- 大类：
- 科技发明制作A类
- 简介：
- 本项目智能高速无人巡逻艇能够依据地面站设定的经纬度坐标，通过gps全球定位系统以及三自由度加速度传感器实现稳定自主航行，快速抵达目标等任务；通过船载摄像头采集图像并进行图像识别以实现自主避障功能。未来可应用于近海巡逻，打击海盗，侦查，港口安全，海上拦截和封锁，靶船实验等。
- 详细介绍：
- 本智能高速无人巡逻艇船体采用玻璃钢制作，控制系统采用ARM9作为控制芯片，按照地面站给出的坐标信息，和现有的船载GPS以及三自由度加速度传感器测出的实时位置坐标作比较，按照算法计算最佳路径，发出指令给执行器，控制无人艇运动到设定的坐标点；通过船载摄像头图像识别障碍物后反馈给控制芯片，按照算法解算出最佳规避路线，并发出指令给运动控制系统，控制舵机转动和发动机转速，完成规避任务。
作品图片
作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 本作品设计发明的目的是研制一艘可以遥控和自主模式在水面航行的无人艇， 执行某种或多种任务。无人艇在使用过程中必须与外界沟通，并且自主决定航向和航速，所以本艇必须具备通讯及指挥系统、导航系统和远程数据通讯系统;同时无人艇自主航行时要注意避碰等，须注意自身周围存在的障碍物，又需要配备视频采集装置等。要完成的任务则设置在任务模块中。本作品技术关键在于实现了智能化，能够实现稳定航行，自主避障，gps全球定位，自主导航，图像采集、识别并通过无线传回地面站，供地面站人员观察海况和实施操作；具备一定自主巡逻功能。 技术指标：发动机功率 3.5匹 航速约12-15节 无线传输距离 2km 主尺度 总 长 2200mm 船 宽 760mm 设 计吃 水 56mm 型 深 380mm 折 角线 长 1960mm 排 水 量 56kg
科学性、先进性
- 目前我国对无人智能巡逻艇还属于研究阶段，还都未能投入实际应用。本作品针对这种环境下，进行研发并最终制作完成一艘智能高速无人巡逻艇，实现了稳定的航行，能够通过gps实现简单的自主导航，并通过无线传输模块将自己所处位置报告给地面基站；通过摄像头采集图像，也可以传输到地面基站由地面人员切换成遥控模式进行遥控操作。
获奖情况及鉴定结果
- 2010年 “熔盛杯”船舶与海洋结构物及水利创新设计大赛特等奖； 2011年 “北斗杯”全国青少年科技创新大赛三等奖
作品所处阶段
- 实验室阶段，已完成样船制作，进行水试实验。
技术转让方式
- 协商
作品可展示的形式
- 实物、模型、图片、录像
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 本项目智能高速无人巡逻艇有很强的机动性和智能化，可以在无人操作的情况下完成指定任务。索马里海盗问题现已吸引了全球的眼光，多国海军在索马里执行护航任务时，还经常出现被劫持的事件。各国海军都在寻求打击海盗的有效方法和武器。近来研究表明载有武器的智能高速无人巡逻艇是未来对付索马里海盗的利器。无人艇巡逻相对军舰护航能减少整个舰队的消耗，如果配以无人艇编队，可以形成对海盗常发海域的日常巡逻。如果发现海盗，无人艇可以凭借其智能系统进行跟踪、打击，而且还可以实现军队的零伤亡。无人艇配以强劲的动力系统，有很强的机动性，对于防范海盗将是一次武器方面的革新，可应用于近海巡逻，打击海盗，侦查，港口安全，海上拦截和封锁，靶船实验等。
同类课题研究水平概述
- 无人艇开始应用于军事领域，特别是以美国为代表的西方国家已将其列为重要的发展方向。 “斯巴达侦察兵” 美国的“斯巴达侦察兵”是典型的水面高速无人艇之一，其核心系统包括： 7 米或11米刚性充气平台， 遥控/半自主指挥决策系统， 由导航雷达和视频/红外摄像机组成的基本I S R 组件， 导航系统以及通讯设备。 “ 海面效应” 研究项目 英国国防部正通过它的“ 海面效应” ( MS E ) 项目研究无人艇在水上战场中的应用和效力， 该研究在一个性能概念演示系统( C C D ) 项目中具体执行。项目需要进行一系列的试验， 以对无人艇在皇家海军中可能担任的作战角色进行有效评估。无人艇的基本有效载荷包括微波数据链通信设备和摄像机， 可选择载荷包括若干稳定实时的昼/夜高分辨率摄像机，以满足目前海上导航标准的照明装置，一个扬声器系统和一个烟雾标记发射器。射频控制链使得“ 卫兵” 的控制半径达到1 6 海里。还可装备一个自主控制系统模块和自主任务规划软件。 以色列的“ 银色马林鱼” 无人艇 以色列最新一型的无人艇是埃尔比特公司2007年海试的“ 银色马林鱼”， 自持力2 4 小时， 以巡航速度行驶续航力超过500海里， 最高航速4 5 节。无人艇有效负载能力达2 5 0 0 千克， 可以执行诸如I S R 、力量保护、反舰战、水雷战、搜索救援、港口和航道巡逻以及电子战等任务。
