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龙图腾网获悉中国科学院沈阳自动化研究所申请的专利双通道智能切换的水下机器人自容式卫星示位装置及方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN115877407B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-03-17发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202211582976.5，技术领域涉及：G01S19/14；该发明授权双通道智能切换的水下机器人自容式卫星示位装置及方法是由赵诗雨;赵洋;陶祎春;卢广宇;杨鸣宇设计研发完成，并于2022-12-09向国家知识产权局提交的专利申请。

本双通道智能切换的水下机器人自容式卫星示位装置及方法在说明书摘要公布了：本发明属于水下机器人领域，具体说是双通道智能切换的水下机器人自容式卫星示位装置，包括：集成通信系统、北斗系统、继电器模块、控制模块以及电源模块，该装置基于可智能切换两种卫星通信短报文通信方式，可及时、可靠地将自身的位置信息发送给水面接收端。安装于各种水下机器人上，完全独立运行，用于水下机器人出水后的应急定位显示。本发明控制模块，用于接收并处理基带模块发送的定位数据；还与铱星模块或北斗模块进行数据交互；同时，为继电控制模块输出控制信号，以通过电源模块为基带模块、铱星模块、北斗模块供电；本发明可以获取自身卫星定位，并通过卫星短报文通信将定位信息发送给水面。本发明具有高可靠性、自容式、低功耗等特点。

本发明授权双通道智能切换的水下机器人自容式卫星示位装置及方法在权利要求书中公布了：1.双通道智能切换的水下机器人自容式卫星示位方法，其特征在于，包括以下步骤： 1水下机器人经历布放-作业后出水，电源模块的压力开关闭合，示位装置开启，控制模块初始化后开始工作，此时基带模块、铱星模块、北斗模块均处于断电状态，执行进入步骤2； 2示位装置进入定位环节，控制模块向继电控制模块发送控制信号，北斗模块、铱星模块断电，基带模块开启，基带模块开始获取自身卫星定位数据，获取成功后，定位有效标志位置1，切换至通信环节，根据当前卫星通信模式，若为北斗模式则进入步骤3，若为铱星模式则执行步骤4； 3控制模块向继电控制模块发送控制信号，基带模块、铱星模块断电，北斗模块开启，开始北斗模式下的卫星通信，通信成功后，根据卫星通信模式切换法判断是否切换通信模式，定位有效标志位置0，切换至定位环节，回到步骤2，在北斗模式未能成功完成通信期间，持续执行北斗通信失败条件判定，若通过判定，则放弃当前北斗通信模式，切换至铱星模式，控制模块向继电控制模块发送控制信号，北斗模块断电，铱星模块开启，执行步骤4； 步骤3中，所述北斗模式，包括以下步骤： 3-1控制模块持续接收北斗模块通过北斗天线接收到的短报文通信数据，接收到数据后进行解析，若解析出水面母船发送的休眠指令，则停止工作，进入休眠状态； 3-2控制模块将缓存的定位数据编入短报文发送指令； 3-3控制模块通过TTL串行接口给北斗模块发送IC识别指令，等待北斗模块反馈，北斗模块通过TTL串行接口反馈至控制模块与北斗模块通信协议相符的数据后，进入步骤3-4，否则控制模块每隔2秒持续给北斗模块发送一次IC识别指令； 3-4控制模块向北斗模块发送信号强度输出指令，等待北斗模块反馈，此后北斗模块每隔1秒向控制模块发送一次信号强度数据，北斗模块反馈回信号强度检测数据后，进入步骤3-5，否则控制模块每隔2秒持续给北斗模块发送一次信号强度输出指令； 3-5控制模块持续接收北斗模块发送的信号强度数据，并进行信号强度判定，若判定通过，进入步骤3-6，否则持续接收信号强度数据和信号强度判定； 3-6控制模块向北斗模块发送步骤3-2生成的短报文发送指令，等待北斗模块反馈，若反馈发送成功，则进入步骤3-7，若反馈发送失败，则重新发送短报文发送指令，若无反馈，则每10秒重复发送一次短报文发送指令； 3-7等待30秒后，控制模块将内部定位有效标志位置零，计时清零，跳转标志位置一，根据所述卫星通信模式切换法判断是否切换通信模式，本次通信环节结束； 步骤3中，在北斗模式未能成功完成通信期间，持续执行北斗通信失败条件判定，若通过判定，则放弃当前北斗通信模式，切换至铱星模式，具体为： 1判断时间条件为：北斗模块持续工作10分钟后进行切换； 2判断信号强度条件为：设定目标函数为：， 其中，Q为北斗模块反馈的信号强度数据，每次接收到北斗模块信号强度数据后进行计算和累加，当大于设定阈值M时，即为判定条件满足； 其中，； 其中，为保证设定通信成功率的最低信号强度，为的平均值，t为北斗模块工作时间，a、b为多项式系数，c为t的指数，a、b、c均大于零，公式中为主要作用项，为辅助作用项，、a、b、c、M的值根据实际情况进行设定； 反映信号的强度，反映信号的稳定性，则： 反映信号的强度，代表信号差，时，代表信号好，反映信号的稳定性，的绝对值越小，代表信号越稳定，反之代表信号越不稳定，则： a、当时，信号越差，绝对值越大，的累计速度越快； b、当时，信号稳定性越好，绝对值越小，的累计速度越快； c、当时，信号越好，绝对值越大，的负累计速度越快； d、当时，信号稳定性越好，绝对值越小，的负累计速度越快； e、由于的存在，信号强度的影响会随着北斗模块的持续工作时间t的增加而逐渐增大； f、当超过设定阈值M时，通信模式切换为铱星模式； 4控制模块向继电控制模块发送控制信号，基带模块、北斗模块断电，铱星模块开启，开始铱星模式下的卫星通信，通信成功后，根据卫星通信模式切换法判断是否切换通信模式，定位有效标志位置0，切换至定位环节，回到步骤2，在铱星模式未能成功完成通信期间，持续执行铱星通信失败条件判定，若通过判定，则放弃当前铱星通信模式，切换至北斗模式，控制模块向继电控制模块发送控制信号，铱星模块断电，北斗模块开启，进入步骤3； 步骤3和步骤4中，所述卫星通信模式切换法，包括以下步骤： 卫星通信环节有铱星模式和北斗模式，两个模式间切换方法为： 1通行模式默认选择北斗模式； 2北斗模式完成一次卫星通信后，累计北斗通信成功次数，当累计次数超过设定阈值时，累计次数清零，切换至铱星模式，阈值可根据需求设定，而铱星模式设置权重值H，铱星模式完成H次卫星通信后，切换至北斗模式，H值默认为1，北斗模式经历一次通信失败跳转后，H值加1，北斗模式成功完成一次卫星通信后，H恢复默认值； 3北斗模式下设置跳转标志位，上电默认为零，通信成功后跳转标志位置1，铱星模式通信成功后跳转至北斗模式，铱星模式通信失败满足切换条件判定时，若此时跳转标志位为1，则跳转到北斗模式，若此时跳转标志位为0，则铱星模式初始化，重新执行铱星模式通信环节，跳转标志位置1； 5装置正常工作时，在步骤2、步骤3和步骤4之间循环； 6在步骤3或步骤4过程中，若定位装置接收到水面母船发送的休眠指令，则控制模块向继电控制模块发送休眠控制信号，基带模块、铱星模块、北斗模块全部断电，控制模块进入低功耗待机状态，示位装置停止工作。

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