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SPECTRE自动驾驶仪控制板

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更新时间：2024-12-26 19:24:53浏览次数：90次

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SPECTRE自动驾驶仪控制板SPECTRE自动驾驶仪控制板介绍SPECTRE自动驾驶仪控制板是一个通用的自动驾驶仪控制器，可用于一个或多个引擎的水面船只、水下潜器、空中飞艇的自动控制

详细介绍

SPECTRE自动驾驶仪控制板

SPECTRE自动驾驶仪控制板介绍
      SPECTRE自动驾驶仪控制板是一个通用的自动驾驶仪控制器，可用于一个或多个引擎的水面船只、水下潜器、空中飞艇的自动控制。控制板包含控制器的微处理器，外置串口、模拟和数字输入/输出口。我们还为它设计了专门的仿真、开发工具：AUVSim/ShipSim
      控制器算法与运载工具的传感器进行交互来获得诸如水下运载工具的位置、速度、姿态、深度和高度等导航信息。控制器的微处理器使用这些信息来估算水下运载工具的位置、姿态和移动的速度，然后计算出水下运载工具的控制面和推进器需要作出的调整。
      控制板的典型应用是用在船长1m – 15m、船速小于1节到大于50节范围内的船只。它的性能首先被运载工具自身的导航传感器能否在高速下正常工作的能力所限制，其次是运载工具自身的性能。
      控制板可按照运载工具搭载的外围传感器、机械部件的安装和自身的机动性进行配置。微处理器中的自调整算法允许控制板通过一套简单的机动性测试来获知运载工具的动力学，从而调整算法来提供精准的控制。　
      控制模式

      • 自动航向控制
      • 自动速度控制
      • 航迹跟踪控制，可在每个航点设定深度以及进行事件管理
      • 悬停 – 可悬停半径和航向，以很小的动力消耗实现悬停
      • 自动定深
      • 自动翻滚
      • 自动倾斜
      • 避碰（可选功能）
        ♦ 固定的和移动的目标
        ♦ 与航向和航迹跟踪模式结合
        ♦ 内置避碰算法
        ♦ 外部避碰处理器接口

支持的命令和控制接口

      • SSSCP（专属的二进制通信协议）
      • SSSCP 是一个设计用来提供强大的控制和监测功能的协议，使用不完整的传输介质实现用户和SPECTRE自动驾驶仪控制板的每个方面进行交互。具有这些特性：
        ♦ 给SPECTRE自动驾驶仪的配置和控制提供一套完整的命令
       ♦ 提供远程监测功能，允许SPECTRE自动驾驶仪控制板传输运行数据并反馈回监测站
        ♦ 即使在传输介质中存在大量误码率的情况下，仍能稳健地实现以上要求
      SSSCP将数据压缩成长度较小的语句，使用信息源和接收器ID以及校验和来确保数据的完整性。SSSCP使用循环对话。每个终端都将其语句打包成简介的脉冲以固定周期传输，一般每秒一次。
      • NMEA 0183 – 基于命令接口
      • 数字输入命令接口
      • 操纵杆输入
      • 远程操纵杆（通无线电调制解调器，用于近距操作）
      • 紧急制动硬件输入

远程控制工作站
运行远程控制软件RCW的计算机。它能提供：

      • 规划航线并加载到SPECTRE自动驾驶仪控制板
      • 任务数据记录和回放
      • 输入电子海图并以海图为背景输出运载工具活动轨迹、航点和航线信息
      • 运载工具状态监测和控制
      • 对运载工具外围传感器进行监测

输入/输出

      • 6个串口
        ♦ 3个RS232，2个RS485（全双工），1个RS485（半双工）
        ♦ 配置/调试：1个串口 – RS232，波特率9600
      • 12个模拟输入通道
        ♦ 8个10-bit，-5V到+5V
        ♦ 4个8-bit，-5V到+5V
      • 4个模拟输出通道
        ♦ 4个8-bit，-5V到+5V
        ♦ 8个数字通道，可配置为数字输入、数字输出或PWM输出
      如果还需要更多的模拟/数字I/O接口，可外加一个Genie接口模块。
      支持的传感器接口
      • NMEA 0183串行数据（各种GPS）
      • TCM2美国Precision Navigation corporation公司制造三轴磁力计和倾斜传感器专用接口（串口）
      • 固态速率传感器（偏航率、倾斜率、翻滚率）和深度传感器的模拟输入
      • GX1和GX3航向和姿态传感器接口（串口）
      • RDI 公司DVL ，PD6接口。PD4，PD5可根据要求配置
      • IXSEA公司的PHINS二进制导航输出
      • Konsberg MRU-6运动传感器
      • iFOG（Tritech公司的光纤陀螺仪）和ROVFOG（Oceantools公司的三轴光纤陀螺仪）接口

其他类型的接口可根据需要提供
控制板配置工具
SPECTRE自动驾驶仪控制板配置工具用于更改端口设置，将控制板配置成匹配外围传感器并设置相应的模拟、数字通道。可配置内容有：

      • 通讯串口的配置
      • 连接传感器的串口配置
      • SSSCP通信协议的配置
      • 用于水面船只的驱动液压泵的设置
      • 使用速率陀螺仪数据的数据融合算法设置提高定位精度
      • 死区补偿参数配置
      • 深度传感器安装位置偏移量的补偿配置
      • 模拟、数字输入/输出的配置
      • CAM控制权分配的配置
      • 用于水面船只喷水式推进器配置
      • 速度控制的推力值时间表设置
      • 操纵杆配置

控制板应用

      • 远程监控和摄像
      • 控制一个远程通讯链接平台
      • 海洋测量和航空测量
      • 探测
      • 目标牵引

Sim-in-a-box
为了便于使用，提高使用SPECTRE自动驾驶仪控制板的成功率，我们还提供相匹配的仿真软件（AUVSim/ShipSim）,远程控制软件RCW以及相应的接口模块，组成一个Sim-in-a-box系统。
SPECTRE自动驾驶仪控制板与运载工具的三个关键部分进行交互：

      • 传感器（数据输入到控制板）
      • 激励器（从控制板输出）比如推进器和舵等
      • 命令和控制系统（RCW远程控制软件）

关键词：控制器传感器

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