面向无人船的电源电量检测与通信系统设计开题报告

撰写内容要求（可加页）：

1．目的及意义（含国内外的研究现状分析）

1.1研究目的及意义

（1）增加安全性和可靠性

电量是保证无人船一切功能可以正常运行的基础，实时了解无人船的电量信息，可以掌握无人船的行驶时间，保证无人船在使用期间可控可用，并且可以在电量不足时及时返回，以免无人船遗失在水面。

（2）提高航行距离

无人船由于无需船员在船上控制，而是控制人员在控制终端控制，并且将各种信息数据发送到控制端，同时接收执行控制端的信息指令，所以数据的传输距离是无人船航行距离的决定性因素。

（3）提高功能性

通信系统是拓展其他功能的基础，持续实时的多种数据传输，为无人船的信息采集、航线设定、环境探测等功能奠定稳定的基础，同时符合当今物联网高速发展的主题，将来无人船必将和物联网技术紧密结合，整合到物流或供应链中，催生全新的船舶业务。

1.2国内外研究现状

锂离子电池是目前最常见的二次锂电池，拥有高能量密度，与高容量镍镉/镍氢电池相比，其能量密度为前者的1.5～2倍。在多数便携应用中，都需要随时了解电池剩余容量以估算电池使用时间。目前国内外普遍用电池的荷电状态(SOC)来描述电池剩余电量,并已有多种对电池 SOC 的估计方法，这些方法都是采用电池的可测参数来对电池的 SOC 进行估计和修正。

近年来，无线技术在数据传输领域发展迅速，广泛应用到各种领域中。而所谓2.4G 技术全名叫做“2.4G非联网解决方 案”，它和蓝牙、Wi-Fi一样，都是工作在2.4-2.485GHz的ISM无线频段上，该频段在全世界范围内免费授权使用，并且采用完全开放式的网络协议，这就使得使用2.4G技术的产品具有价格优势。并且不同于蓝牙和Wi-Fi，2.4G技术具有带宽大、抗干扰强、功耗低的特点，是目前无线模块的主流技术。2.4GHz是工作在ISM频段的一个频段，ISM频段是工业、科学和医用频段，一般来说世界各国均保留了一些无线频段，以用于工业，科学研究和微波医疗方面的应用，应用这些频段无需许可证，只需要遵守一定的发射功率，并且不要对其它的频段造成干扰即可。现今无线技术正朝着多样化和综合化的方向发展，综合利用多种技术，使得传输距离和传输速度不断提高。

2．研究（设计）的基本内容、目标、拟采用的技术方案及措施

2.1研究内容

（1）研究锂电池电量检测的方法，设计无人船电池电量检测系统。

（2）了解无线通信模块原理，设计无人船无线通信系统。

（3）根据无人船的应用要求，实现综合发送和接收多种信息，包括视频的压缩编码传输、电池电量数据等。

2.2研究目标

通过树莓派采集无人船电池电量信息和周围视频信息，并能通过无线通信系统构建的网络发送数据到控制端和接收控制端数据。

2.3研究拟采用的技术方案及措施

本文主要通过搭建无人船的锂电池电量检测硬件平台和应用无线通信模块采集并输出到控制端。硬件平台主要有：电量检测芯片、树莓派、摄像头、远距离数据传输模块。技术路线如图1所示。

图1技术路线