無人船是指依靠船載傳感器，在水面進(jìn)行自主或半自主方式航行的智能化平臺。作為無人船的眼睛、耳朵，核心傳感器一直是無人系統(tǒng)的重要組成部分。出于不同監(jiān)測需求的因素，無人船控制系統(tǒng)通常會搭載大量的傳感器和設(shè)備。例如，可搭載有高精度GPS模塊、電子羅盤、姿態(tài)檢測儀、鹽度和溫度傳感器、風(fēng)速及風(fēng)向傳感器等，從而完成對水域的追蹤，并獲取水質(zhì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

　　具體來說，比如GPS模塊定位設(shè)備可確定無人船的位置及航向，并追蹤航向與航點(diǎn);溫度傳感器和鹽度傳感器，則可記錄存儲的方式，來測量水體表面溫度和鹽度，并獲得高精度水質(zhì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

　　目前，在國內(nèi)，搭載有不同類型傳感器的無人船，可廣泛用于海洋運(yùn)輸、海洋環(huán)境調(diào)查、海洋資源探測、海洋考古、水上搜救、情報(bào)搜集、海事訓(xùn)練測試、偵察取證、警戒巡邏、火力打擊、艦艇護(hù)航、反水雷和反潛等領(lǐng)域。目前，各類無人船身上的傳感器數(shù)量多達(dá)數(shù)十個，甚至是幾十個。

　　具體來說，在無人船的姿態(tài)控制系統(tǒng)中，需要根據(jù)不同的使用需求，配置各種傳感器進(jìn)行互補(bǔ)探測，實(shí)現(xiàn)自身狀態(tài)和海洋環(huán)境探測。例如，無人船搭載的傳感器主要是各類位置姿態(tài)檢測傳感器。由于無人船本體和工作環(huán)境的特殊性，在姿態(tài)控制方面除了光照、霧天等影響之外，還面臨特殊挑戰(zhàn)，如海面目標(biāo)可觀性弱、船體晃動劇烈、海雜波強(qiáng)和水下目標(biāo)探測等?！　⊥ǔ碚f，無人船上搭載的姿態(tài)儀，一般會內(nèi)置有加速度傳感器、電子羅盤、陀螺儀等傳感器芯片，可實(shí)現(xiàn)姿態(tài)檢測的功能。具體來說的話，其內(nèi)置的加速度傳感器，首先能夠測量地球引力在測量方向上的分量，然后將其轉(zhuǎn)換為傾斜角度，最終收集到行駛過程中無人船的前后仰俯角、左右搖擺角、桅桿旋轉(zhuǎn)角等的數(shù)據(jù)。

　　由于電子羅盤的輸出信息，即代表了當(dāng)前的姿態(tài)位置。因此，配合其他姿態(tài)傳感器，電子羅盤可用于無人船這類需要360°旋轉(zhuǎn)的系統(tǒng)當(dāng)中進(jìn)行姿態(tài)和定向測量。另外，由于集成有三軸磁傳感器、三軸傾角傳感器，高精度三維電子羅盤模塊體積小巧，非常適合無人船這類空間要求高的系統(tǒng)。

　　無人船將朝著體系化、標(biāo)準(zhǔn)化、智能化、群體協(xié)同化方向發(fā)展。近幾年，雖然我國無人船在民用領(lǐng)域獲得了快速發(fā)展，然而我國無人船技術(shù)水平相對較低，同美國、以色列、挪威和英國等國家相比還是存在較大差距。除了船型、動力、通信技術(shù)和傳感器技術(shù)外，在姿態(tài)控制、航行規(guī)劃和導(dǎo)航、控制和集群方面都有較大差距。

　　目前，我國也都在積極開發(fā)無人船設(shè)備，并接收相關(guān)需求與定制?？偟恼f來，今后，集成了GPS模塊、電子羅盤、慣性導(dǎo)航、測深儀等的無人船設(shè)備，會越來越多地用在湖泊水庫水質(zhì)、水文測量、水下地形地貌測量、抵近觀察等多個領(lǐng)域中。lw