一、iBoat BS12智能無人船系統簡介
iBoat BS12智能無人測量船中海達最新推出的一款專為水文設計的全新無人船系統,采用M型船底設計,阻力小,航行平穩;高精度定位定向系統,搭配內置慣導,無懼衛星遮擋,保證航行精度,配合自適應流速技術,保證往返測線絕對直線;最大航速可達6m/s,輕松駕馭各種流域環境,采用智能安卓遙控器,內置Hi-Survey Boat軟件,實現測深測流安卓化,操作簡單,標配單波束測深儀配合ADCP,無懼高含沙環境的水文測驗工作,讓用戶省心又省力。主要適用于河流、港口、航道區域的河道斷面流速流量測量、水下地形地貌測量等作業任務。
采集安卓版船控、測深、測流三合一軟件,符合當前多元化的市場發展需求,中文界面,符合國人操作習慣,簡單易用。
1.1 iBoat BS12智能無人測量船系統組成
iBoat BS12智能無人測量船系統主要由六個部分組成:1、動力系統(推進器、電池);2、船控系統;3、通訊系統;4、測深/測量系統;5、智能管理系統;6、定位定向系統;
iBoat BS12智能無人測量船系統組成示意圖:
①—gnss2定向天線 ②—毫米波雷達 ③—攝像 ④—4G網絡天線
⑤—遙控器指示燈 ⑥—電臺天線 ⑦—gnss1定位天線 ⑧—2.4G網橋天線
⑨—解狀態指示燈 ⑩—開關按鍵 ?—推進器
1.1.1 iBoat BS12智能無人測量船系統性能指標
1.1.2 應用領域
iBoat BS12智能無人測量船主要適用于河流、港口、航道區域的河道斷面流速流量測量、水下地形地貌測量等作業任務。
2.2 iBoat BS12智能無人測量船系統優勢
開機即測:無需岸基,無需電腦,一鍵連接,開機即可測;
安卓平臺:配備Hi-Survey Boat安卓測深、測流、船控三合一軟件;
絕對直線:流速自適應,船速接近流速,保證往返測線絕對直線;
河流適應性:最小航速可達0.1m/s,滿足流量測驗規范,船速接近流速,輕松駕馭各種流速水域環境;
一鍵懸停:支持定點懸停、淺灘懸停技術,保證岸邊測量更精準;
自主研發:從軟件到硬件,從傳感器到設備均為自主研發設計生產。
2.2.1 堅固耐用、一船多用
iBoat BS12智能無人測量船采用M型船底設計,航行阻力小,可保證航行更平穩;利用雙層船體設計,以保證船體不會沉沒;結合船頭加厚防撞條,船身配備防撞膠條,船底加裝耐磨件,保證船體堅固更耐用;在利用航行指示燈,可快速了解設備連接狀態及GNSS信號狀態;整船在防護等級上也做了良好的優化,可實現IP67防水防塵,可有效避免在水面航行因風浪大而導致船體進水問題。
iBoat BS12船體在設計之處,主要以為用戶實現最高性價比為初衷,采用了船體中央獨立開孔式設計。該船型在制造時,通過上下合模貫穿形成一個月池結構,用于布放聲吶設備,使設備與內部艙體能夠完全隔開,形成了有效防水效果。開孔位置位于中間,可有效避免紊流氣泡對聲吶測量產生影響。235mm的開孔直徑搭配標準化的網口以及串口接頭、中央快拆式結構、多孔位設備固定板,使得iBoat BS12不僅可以標配搭載單波束測深儀,還可以同時搭載水質取樣器以及國內外各種品牌的ADCP、側掃聲吶和水質分析儀等設備,真正實現一船多用,為用戶帶來了更高的性價比。
2.2.2 開機即測
iBoat BS12無人船將整套無人船系統定義為動力系統、船控系統、通訊系統、測深/測量系統、智能管理系統、定位定向系統6個子系統,并且將這6個子系統進行組合集成,同時將船控、通訊、測深、定位等多模塊進行高度集成,采用模塊化、集成化設計,更加方便快捷,告別復雜的設備組裝和通訊連接,也有利于后期維護保養。
整套系統標配3年流量,1年CORS賬號,無需人為進行設置,直接內置在系統內,用戶只需要開機、打開軟件即可正式進入測量,整套操作不過1分鐘,讓數據采集更高效,作業過程更簡單。
2.2.3 上線精準
整套系統將GNSS模塊進行內置集成,在船體外殼前置定向天線,后置定位天線,定向精度(RMS)可達0.2°/1m基線,支持高精度定位定向,結合內置慣導無懼衛星遮擋,慣導精度2.1°/h,遇到橋梁環境,在天線全遮擋的情況下,30s位置精度誤差<1m,保證航行精度,上線更精準,實時定向護航。
2.2.4 安全持久
iBoat BS12無人船采用智能化電池,單塊電池具備34Ah大容量,實現單電池對整套系統進行供電,同時內置電源管理系統,可實現持久續航,整套電池具備防短路設計、過溫設計、過流設計等多重防護,讓電池在使用過程中更安全高效。
2.2.5 動力強勁、防水草
iBoat BS12無人船在推進器上下了很大的功夫,采用涵道式推進器安裝設計,可在淺水區靈活作業,標配柵格網,高轉速、推力強,全速可達6m/s。
不僅僅采用加裝防水草網設計,還對整個推進器及防水草網采用了快拆設計,用戶現場可實現推進器的拆卸組裝,此防水草設計能夠隔絕絕大部分水草環境,同時即使被水草魚線纏繞后5分鐘內就可以清理完畢水草和魚線繼續作業了。
2.2.6 智能控制
iBoat BS12無人船在船頭安裝毫米波雷達,通過毫米波雷達對前方障礙物進行智能識別,以達到智能避障的效果,使得船體的安全系數提高。具備一鍵懸停技術,可實現船體在水上工作時進入懸停模式;結合失聯/低電自動返航多種返航技術,保證船體在失聯、低電等多種復雜情況下實現返航功能。
由于無人船在航行中會遇到各種不定因數的影響,如河流的水流力、風力、波浪力等,這些外界干擾會使運行在規劃路線中的無人船偏離規劃路徑,導致無人船工作產生較大的誤差,正是具備自適應流速功能,在河流斷面測量可針對流速進行自動調節,保證船體勻速直線前進,滿足ADCP測量的船速與流速關系要求。
2.2.7 測深精度高
iBoat BS12無人船標配中海達自研510測深儀,可實現單波束與ADCP或側掃聲吶等多傳感器共同搭載,單波束測深儀利用數字信號與模擬信號疊加技術,在超淺水、大水深等環境能夠快速精準判讀水深,讓水深測量更精準;同時結合高信噪比信號處理電路,在復雜屬于能夠實現自動跟蹤功能。
2.2.8 支持安卓功能
采用全新的澎湃處理器,搭載安卓嵌入式系統,采用先進的SDR技術,和超級協議棧,讓圖像更加清晰,延遲更低,距離更遠,抗干擾更強。7寸高清高亮顯示屏,原廠A規屏,1800 nits亮度IPS液晶屏,陽光下依然可以清晰查看。 支持1080P高清數字圖傳。雙天線信號互相補充,超強信號,超遠距離,配合算法控制和失步跳頻算法,大大增加了弱信號通訊能力。
安卓版Hi-Survey Boat軟件,控制、導航、測深、測流一鍵操作,主要用于水文測驗工作及水下地形測量工作,實現測深測流同時作業,也為客戶在高含沙環境下ADCP無法測到底提供單波束水深數據。軟件的功能主要包括:項目管理、坐標系統設置、坐標轉換參數計算、船形設計、設備連接、無人船測量。從客戶的角度出發,軟件追求更加精確的測量、更加人性化的操作、更加豐富的功能以實現多樣化的測量工作。
三、案例展示
3.1河道斷面流量測驗
演示地點:湖北省襄陽市
演示設備:iBoat BS12無人船搭載IFlow RP1200
演示情況:現場流速在0.4m/s左右,流速相對較小
總結:湖北襄陽流域進行了iBoat BS12無人船搭載iFlow 1200進行測量,受現場條件影響只進行一個半測回的測量,iFlow1200測得平均流量為1423.103m3/s,現場實測設備自身數據基本吻合。iFlow 1200兩個測回內符合誤差為2%。通過航跡圖可以判斷出無人船完全跑直線,無人船船速與流速基本一致,也體現了良好的自適應流速功能,iBoat BS12無人船搭載iFlow1200用優異的性能獲得客戶一致好評。