本發(fā)明屬于智能監(jiān)控領(lǐng)域，具體涉及一種基于無人船艇的漁業(yè)調(diào)度系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)：

傳統(tǒng)魚情預(yù)測系統(tǒng)缺乏充足而有效的海洋環(huán)境觀測數(shù)據(jù)，預(yù)測結(jié)果可信度較低，尤其是靜態(tài)歷史數(shù)據(jù)不適于動態(tài)漁汛的預(yù)測及精準定位，主要經(jīng)濟魚類難以形成漁訊，嚴重影響了漁民工作效率和收入；在漁船作業(yè)安全方面，處于遠海或爭議地區(qū)捕魚，時常會遇到非法騷擾，使?jié)O業(yè)捕撈面臨效率和安全雙重困境。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種基于無人船艇的漁業(yè)調(diào)度系統(tǒng)和方法，把無人船艇引入到漁業(yè)調(diào)度系統(tǒng)，發(fā)揮了無人船艇自主航行、持續(xù)探測和武裝巡邏的優(yōu)勢，提供了豐富而全面的監(jiān)測數(shù)據(jù)，并能直接對魚群實時探測進而校正預(yù)測模型參數(shù)，還能在漁船安全方面提供巡邏防護，極大的保證漁業(yè)捕撈效率。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

一種基于無人船艇的漁業(yè)調(diào)度系統(tǒng)，包括無人船艇、漁船、遙感衛(wèi)星和地面監(jiān)控中心，無人船艇上設(shè)有船載控制器以及分別與船載控制器連接的探測聲吶、海洋數(shù)據(jù)采集器、氣象站、防衛(wèi)設(shè)備、視頻設(shè)備和船載通信設(shè)備，地面監(jiān)控中心包括安裝有海洋漁業(yè)預(yù)報軟件和電子海圖的工控機、用于存儲歷史漁業(yè)信息和實時監(jiān)測信息的數(shù)據(jù)服務(wù)器、能夠接受遙感衛(wèi)星信息的中心通信設(shè)備，漁船上設(shè)有漁船通信設(shè)備和用于與工控機交互的漁業(yè)信息應(yīng)用終端，船載通信設(shè)備、漁船通信設(shè)備和中心通信設(shè)備之間能夠相互無線通信；探測聲吶能夠得到實時探測的漁業(yè)信息，海洋漁業(yè)預(yù)報軟件能夠根據(jù)遙感衛(wèi)星傳來的信息和歷史漁業(yè)信息在內(nèi)置的預(yù)測模型中得到預(yù)報的漁業(yè)信息并且通過探測聲吶、海洋數(shù)據(jù)采集器和氣象站反饋的信息實時校正預(yù)測模型的參數(shù)，海洋漁業(yè)預(yù)報軟件能夠通過探測的魚群信息和預(yù)報的漁業(yè)信息制定捕魚計劃并將調(diào)度信息和指令發(fā)送給漁船和無人船艇，電子海圖能夠顯示預(yù)報的漁業(yè)信息和探測的漁業(yè)信息，漁業(yè)信息應(yīng)用終端能夠接收捕魚計劃、匯報漁業(yè)信息、呼叫防衛(wèi)和救助需求，地面監(jiān)控中心在接收到呼叫防衛(wèi)和救助需求信息后能夠調(diào)度無人船艇前往漁船所在地進行防衛(wèi)巡邏作業(yè)。

進一步地，基于無人船艇的漁業(yè)調(diào)度系統(tǒng)還包括通訊衛(wèi)星，船載通信設(shè)備包括船載數(shù)字電臺、船載圖傳電臺、船載北斗通信模塊和船載海事衛(wèi)星通信模塊，漁船通信設(shè)備包括漁船數(shù)字電臺、漁船北斗通信模塊和漁船海事衛(wèi)星通信模塊，中心通信設(shè)備包括遙感衛(wèi)星通訊模塊、中心數(shù)字電臺、中心圖傳電臺、中心北斗通信模塊和中心海事衛(wèi)星通信模塊。

進一步地，船載通信設(shè)備、漁船通信設(shè)備和中心通信設(shè)備之間的數(shù)據(jù)傳送的方式是，近海通過數(shù)字電臺傳送、遠海亞太地區(qū)通北斗通信模塊傳送、遠海非亞太地區(qū)則通過海事衛(wèi)星通信模塊傳送，每次傳送將等待獲取對方應(yīng)答信息，如果數(shù)字電臺傳送通信失敗則通過北斗通信模塊傳送，如果北斗通信模塊通信失敗則通過海事衛(wèi)星通信模塊傳送，如果海事衛(wèi)星通信模塊通信失敗則向地面監(jiān)控中心報警并提示；船載通信設(shè)備和中心通信設(shè)備之間視頻圖像傳送方式是，近海通過圖傳電臺傳送、遠海通過海事衛(wèi)星通信模塊傳送，每次傳送將等待獲取對方應(yīng)答信息，如果圖傳電臺通信失敗則通過海事衛(wèi)星通信模塊傳送，如果海事衛(wèi)星通信模塊通信失敗則向地面監(jiān)控中心報警并提示。

進一步地，氣象站包括用于監(jiān)測海域風速、降雨量、氣溫、濕度和氣壓數(shù)據(jù)的設(shè)備。

進一步地，海洋數(shù)據(jù)采集器包括水溫傳感器、鹽度傳感器、流速傳感器、溶解氧傳感器和葉綠素a傳感器。

進一步地，視頻設(shè)備包括設(shè)在船頭的前視主攝像頭和設(shè)在船尾的后視魚眼攝像頭。

進一步地，防衛(wèi)設(shè)備包括高音喇叭和高壓水炮。

一種基于上述漁業(yè)調(diào)度系統(tǒng)的漁業(yè)調(diào)度方法，地面監(jiān)控中心根據(jù)遙感衛(wèi)星傳來的信息和歷史漁業(yè)信息在預(yù)測模型中得到預(yù)報的漁業(yè)信息并根據(jù)無人船艇上的探測聲吶、海洋數(shù)據(jù)采集器和氣象站反饋的信息實時校正預(yù)測模型參數(shù)，地面監(jiān)控中心顯示預(yù)報的漁業(yè)信息和探測聲吶探測的漁業(yè)信息并通過探測的漁業(yè)信息和預(yù)報的漁業(yè)信息制定捕魚計劃后將調(diào)度信息和指令發(fā)送給漁船和無人船艇。

本發(fā)明的有益效果是：

把無人船艇引入到漁業(yè)調(diào)度系統(tǒng)，發(fā)揮了無人船艇自主航行、持續(xù)探測和武裝巡邏的優(yōu)勢，提供了豐富而全面的監(jiān)測數(shù)據(jù)，并能直接對魚群實時探測進而校正預(yù)測模型參數(shù)，還能在漁船安全方面提供巡邏防護，為海洋漁業(yè)調(diào)度產(chǎn)業(yè)提供了新思路，通過引入無人船艇強化監(jiān)測手段，獲取大量漁業(yè)、地形和環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)，即補充了漁業(yè)大數(shù)據(jù)，又通過探測信息檢驗預(yù)報結(jié)果并校正預(yù)報模型，進而動態(tài)預(yù)報來提高漁汛成功率，極大的保證漁業(yè)捕撈效率，同時通過無人船艇的護衛(wèi)能力保證漁船遠離騷擾，安全作業(yè)。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明實施例中無人船艇的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本發(fā)明實施例中漁船的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是本發(fā)明實施例中地面監(jiān)控中心的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1-無人船艇；2-漁船；3-地面監(jiān)控中心；4-遙感衛(wèi)星；5-通信衛(wèi)星；6-探測聲吶；7-海洋數(shù)據(jù)采集器；8-氣象站；9-船載控制器；10-船載通信設(shè)備；11-高音喇叭；12-高壓水炮；13-前視主攝像頭；14-后視魚眼攝像頭；15-漁業(yè)信息應(yīng)用終端；16-漁船通信設(shè)備；17-工控機；18-數(shù)據(jù)服務(wù)器；19-中心通信設(shè)備。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。

如圖1至圖4所示，一種基于無人船艇1的漁業(yè)調(diào)度系統(tǒng)，包括無人船艇1、漁船2、遙感衛(wèi)星4和地面監(jiān)控中心3，無人船艇1上設(shè)有船載控制器9以及分別與船載控制器9連接的探測聲吶6、海洋數(shù)據(jù)采集器7、氣象站8、防衛(wèi)設(shè)備、視頻設(shè)備和船載通信設(shè)備10，地面監(jiān)控中心3包括安裝有海洋漁業(yè)預(yù)報軟件和電子海圖的工控機17、用于存儲歷史漁業(yè)信息和實時監(jiān)測信息的數(shù)據(jù)服務(wù)器18、能夠接受遙感衛(wèi)星4信息的中心通信設(shè)備19，漁船2上設(shè)有漁船通信設(shè)備16和用于與工控機17交互的漁業(yè)信息應(yīng)用終端15(漁業(yè)信息應(yīng)用終端15包括服務(wù)器和操作界面，操作界面確定的信息數(shù)字化后通過無線通信傳送給地面監(jiān)控中心3)，船載通信設(shè)備10、漁船通信設(shè)備16和中心通信設(shè)備19之間能夠相互無線通信；探測聲吶6能夠得到實時探測的漁業(yè)信息，海洋漁業(yè)預(yù)報軟件能夠根據(jù)遙感衛(wèi)星4傳來的信息(包括魚群影像、魚群引起的波浪、海鳥分布信息海表溫度梯度和葉綠素濃度梯度)和歷史漁業(yè)信息在內(nèi)置的預(yù)測模型中得到預(yù)報的漁業(yè)信息并且通過探測聲吶6、海洋數(shù)據(jù)采集器7和氣象站8反饋的信息實時校正預(yù)測模型的參數(shù)(船載控制器9將探測聲吶6、海洋數(shù)據(jù)采集器7和氣象站8收集的數(shù)據(jù)以統(tǒng)一格式打包壓縮通過無線通信傳送給地面監(jiān)控中心3)，海洋漁業(yè)預(yù)報軟件能夠通過探測的魚群信息和預(yù)報的漁業(yè)信息制定捕魚計劃并將調(diào)度信息和指令發(fā)送給漁船2和無人船艇1，電子海圖能夠顯示預(yù)報的漁業(yè)信息和探測的漁業(yè)信息，漁業(yè)信息應(yīng)用終端15能夠接收捕魚計劃、匯報漁業(yè)信息、呼叫防衛(wèi)和救助需求，地面監(jiān)控中心3在接收到呼叫防衛(wèi)和救助需求信息后能夠調(diào)度無人船艇1前往漁船2所在地進行防衛(wèi)巡邏作業(yè)。

把無人船艇1引入到漁業(yè)調(diào)度系統(tǒng)，發(fā)揮了無人船艇1自主航行、持續(xù)探測和武裝巡邏的優(yōu)勢，提供了豐富而全面的監(jiān)測數(shù)據(jù)，并能直接對魚群實時探測進而校正預(yù)測模型參數(shù)，還能在漁船2安全方面提供巡邏防護，為海洋漁業(yè)調(diào)度產(chǎn)業(yè)提供了新思路，通過引入無人船艇1強化監(jiān)測手段，獲取大量漁業(yè)、地形和環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)，即補充了漁業(yè)大數(shù)據(jù)，又通過探測信息檢驗預(yù)報結(jié)果并校正預(yù)報模型，進而動態(tài)預(yù)報來提高漁汛成功率，極大的保證漁業(yè)捕撈效率，同時通過無人船艇1的護衛(wèi)能力保證漁船2遠離騷擾，安全作業(yè)。

如圖1至圖4所示，在本實施例中，基于無人船艇1的漁業(yè)調(diào)度系統(tǒng)還包括通信衛(wèi)星5，船載通信設(shè)備10包括船載數(shù)字電臺、船載圖傳電臺、船載北斗通信模塊和船載海事衛(wèi)星通信模塊，漁船通信設(shè)備16包括漁船2數(shù)字電臺、漁船2北斗通信模塊和漁船2海事衛(wèi)星通信模塊，中心通信設(shè)備19包括遙感衛(wèi)星4通訊模塊、中心數(shù)字電臺、中心圖傳電臺、中心北斗通信模塊和中心海事衛(wèi)星通信模塊。無人船艇1、漁船2和地面監(jiān)控中心3可以采用多方式無線通信，保證了通信的可靠。

在本實施例中，船載通信設(shè)備10、漁船通信設(shè)備16和中心通信設(shè)備19之間的數(shù)據(jù)傳送的方式是，近海通過數(shù)字電臺傳送、遠海亞太地區(qū)通北斗通信模塊傳送、遠海非亞太地區(qū)則通過海事衛(wèi)星通信模塊傳送，每次傳送將等待獲取對方應(yīng)答信息，如果數(shù)字電臺傳送通信失敗則通過北斗通信模塊傳送，如果北斗通信模塊通信失敗則通過海事衛(wèi)星通信模塊傳送，如果海事衛(wèi)星通信模塊通信失敗則向地面監(jiān)控中心3報警并提示；船載通信設(shè)備10和中心通信設(shè)備19之間視頻圖像傳送方式是，近海通過圖傳電臺傳送、遠海通過海事衛(wèi)星通信模塊傳送，每次傳送將等待獲取對方應(yīng)答信息，如果圖傳電臺通信失敗則通過海事衛(wèi)星通信模塊傳送，如果海事衛(wèi)星通信模塊通信失敗則向地面監(jiān)控中心3報警并提示。通信時采用“傳送-應(yīng)答”方式保證了通信成功率。

在本實施例中，氣象站8包括用于監(jiān)測海域風速、降雨量、氣溫、濕度和氣壓數(shù)據(jù)的設(shè)備，海洋數(shù)據(jù)采集器7包括水溫傳感器、鹽度傳感器、流速傳感器、溶解氧傳感器和葉綠素a傳感器。海域風速、降雨量、氣溫、濕度和氣壓是海洋外部環(huán)境的重要數(shù)據(jù)，所測信息可作為海洋漁業(yè)預(yù)報軟件輸入數(shù)據(jù)便于補充漁業(yè)海洋大數(shù)據(jù)和完善預(yù)測模型。水溫、鹽度、流速、溶解氧含量和葉綠素a含量是海洋內(nèi)部環(huán)境的重要數(shù)據(jù)，所測信息可作為海洋漁業(yè)預(yù)報軟件輸入數(shù)據(jù)便于補充漁業(yè)海洋大數(shù)據(jù)和完善預(yù)測模型。

如圖2所示，在本實施例中，視頻設(shè)備包括設(shè)在船頭的前視主攝像頭13和設(shè)在船尾的后視魚眼攝像頭14。前視主攝像頭13全天候監(jiān)視船頭正面海況信息，實時接收控制指令，轉(zhuǎn)動攝像頭監(jiān)控船體上設(shè)備狀態(tài)，后視魚眼攝像頭14(具備三個分攝像頭)，能全天候監(jiān)視船尾海況信息。船載控制器9將前視主攝像頭13和后視魚眼攝像頭14收集的數(shù)據(jù)打包壓縮后，通過無線通信傳送給地面監(jiān)控中心3。

如圖2所示，在本實施例中，防衛(wèi)設(shè)備包括高音喇叭11和高壓水炮12。

一種基于上述漁業(yè)調(diào)度系統(tǒng)的漁業(yè)調(diào)度方法，地面監(jiān)控中心3根據(jù)遙感衛(wèi)星4傳來的信息和歷史漁業(yè)信息在預(yù)測模型(根據(jù)大數(shù)據(jù)挖掘分析出的魚群活動規(guī)律，可以根據(jù)組合特征數(shù)據(jù)得到不同類魚群的漁汛信息)中得到預(yù)報的漁業(yè)信息(漁汛出現(xiàn)地點和時間)并根據(jù)無人船艇1上的探測聲吶6、海洋數(shù)據(jù)采集器7和氣象站8反饋的信息實時校正預(yù)測模型參數(shù)(利于下一周期預(yù)報)，地面監(jiān)控中心3顯示預(yù)報的漁業(yè)信息和探測聲吶6探測的漁業(yè)信息并通過探測的漁業(yè)信息和預(yù)報的漁業(yè)信息制定捕魚計劃后將調(diào)度信息和指令發(fā)送給漁船2和無人船艇1。本方法把無人船艇1引入到漁業(yè)調(diào)度系統(tǒng)，發(fā)揮了無人船艇1自主航行、持續(xù)探測和武裝巡邏的優(yōu)勢，提供了豐富而全面的監(jiān)測數(shù)據(jù)，并能直接對魚群實時探測進而校正預(yù)測模型參數(shù)，極大的保證漁業(yè)捕撈效率。

以上所述僅為本發(fā)明的實施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效系統(tǒng)(如無人船艇集群漁業(yè)捕撈系統(tǒng))，或直接或間接運用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護范圍內(nèi)。