硬件概览

了解矩海无人船系统的硬件组成和规格。

系统架构

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│         USV 平台                     │
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│  │ 控制单元  │◄────►│ 通信模块  │    │
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│  ▼         ▼         ▼        ▼    │
│ 导航    传感器    动力     电源     │
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主要组件

1. 控制单元

主控制器

• 处理器: ARM Cortex-A72 (4核 1.5GHz)
• 内存: 4GB LPDDR4
• 存储: 64GB eMMC
• 操作系统: Ubuntu 20.04 LTS

协处理器

• AI 加速器: NVIDIA Jetson Nano
• 用途: 视觉处理、路径规划

2. 导航系统

GPS/北斗模块

• 精度: RTK 2cm / 标准 2.5m
• 更新率: 10Hz
• 支持系统: GPS, GLONASS, BeiDou, Galileo

惯性测量单元 (IMU)

• 9轴传感器
• 加速度计范围: ±16g
• 陀螺仪范围: ±2000°/s
• 更新率: 200Hz

磁罗盘

• 精度: ±1°
• 自动校准
• 抗磁干扰

3. 传感器系统

水质传感器

• pH值: 0-14 (精度 ±0.1)
• 溶解氧: 0-20 mg/L (精度 ±0.3)
• 温度: -5°C 至 50°C (精度 ±0.2°C)
• 电导率: 0-200 mS/cm

气象传感器

• 风速: 0-60 m/s (精度 ±0.3 m/s)
• 风向: 0-360° (精度 ±3°)
• 气压: 300-1100 hPa
• 温湿度

摄像头

• 分辨率: 1920x1080 @ 30fps
• 视角: 120°
• 夜视功能
• 防水等级: IP68

声呐/雷达

• 探测距离: 100m
• 分辨率: 10cm
• 扫描角度: 360°

4. 动力系统

推进器

• 类型: 无刷直流电机
• 功率: 300W (JH-USV-300)
• 最大推力: 15kg
• 防护等级: IP67

舵机

• 扭矩: 20kg·cm
• 速度: 0.16s/60°
• 防水设计

5. 电源系统

电池

• 类型: 锂离子电池组
• 容量: 20Ah (JH-USV-300)
• 电压: 24V
• 续航时间: 8-12小时

电源管理

• 智能 BMS
• 过充/过放保护
• 温度监控
• 剩余电量显示

充电

• 充电电流: 5A
• 充电时间: 4-5小时
• 支持快充

6. 通信系统

无线通信

• 4G/5G 模块
• WiFi 6 (802.11ax)
• 蓝牙 5.0

数据传输

• 上行速率: 最高 100Mbps
• 下行速率: 最高 150Mbps
• 支持 MQTT, WebSocket
• 视频流传输

遥控器

• 频率: 2.4GHz
• 控制距离: 2km
• 双向通信
• LCD 显示屏

产品系列对比

特性	JH-USV-100	JH-USV-300	JH-USV-500
长度	1.0m	3.0m	5.0m
重量	15kg	80kg	200kg
载重	10kg	50kg	200kg
续航	8h	12h	24h
最大速度	5节	10节	15节
抗浪等级	3级	4级	5级
防护等级	IP67	IP68	IP68

环境适应性

工作环境

• 温度: -10°C 至 50°C
• 湿度: 0-95% (非冷凝)
• 风速: ≤ 12 m/s (7级风)
• 浪高: ≤ 1.5m (JH-USV-300)

防护等级

• 船体: IP68 (可完全浸入水中)
• 电子舱: IP67 (防尘防水)
• 传感器: IP68

维护要求

日常维护

• 清洁船体和传感器
• 检查螺栓紧固情况
• 检查电池电量
• 测试通信连接

定期维护

每月

• 检查推进器
• 校准传感器
• 更新固件
• 检查密封件

每季度

• 深度清洁
• 电池健康检查
• 系统性能测试
• 备件更换

存储要求

• 存储温度: 0°C 至 30°C
• 避免阳光直射
• 保持干燥通风
• 电池保持 50-60% 电量

安全特性

• ⚠️ 紧急停止按钮
• 🔋 低电量自动返航
• 🚨 碰撞检测和避障
• 📍 地理围栏限制
• 🔐 数据加密传输
• 🛡️ 防倾覆设计

扩展接口

标准接口

• USB 3.0 × 2
• Ethernet × 1
• RS232 × 2
• RS485 × 2
• CAN Bus × 1

电源输出

• 5V/3A × 2
• 12V/5A × 2
• 24V/10A × 1

安装位置

• 顶部载荷平台
• 前部传感器安装点
• 侧面挂载点

下一步

• 📝 了解 软件配置
• 🚀 开始 任务规划
• 🔧 查看 故障排除