一种远程自主水下航行器多载荷覆盖方法技术

技术编号:11285526 阅读:111 留言:0更新日期:2015-04-10 23:21
本发明专利技术涉及一种远程自主水下航行器多载荷覆盖方法,根据陀螺的输出建立导航坐标系,根据加速度计输出解算出水下航行器在导航坐标系中的速度和位置。水听器是一种是把水下声信号转换为电信号的换能器,利用不同位置收到的同一讯号,经过电脑处理和运算之后,就可以迅速的进行粗浅的定位。本发明专利技术与传统的水下航行器载荷独立布放方法相比,本发明专利技术所提出的协同覆盖方法能够实现载荷的最优分布,增大载荷覆盖区域,从而有效提升载荷的工作效率。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及,根据陀螺的输出建立导航坐标系,根据加速度计输出解算出水下航行器在导航坐标系中的速度和位置。水听器是一种是把水下声信号转换为电信号的换能器,利用不同位置收到的同一讯号,经过电脑处理和运算之后,就可以迅速的进行粗浅的定位。本专利技术与传统的水下航行器载荷独立布放方法相比,本专利技术所提出的协同覆盖方法能够实现载荷的最优分布,增大载荷覆盖区域,从而有效提升载荷的工作效率。【专利说明】-种远程自主水下航行器多载荷覆盖方法
本专利技术属于水下航行器领域,具体涉及一种远程自主水下航行器多载荷覆盖方 法。
技术介绍
自主水下航行器是人类开发和利用海洋的有效工具,作为水下运载的主要手段, 在科学研究、军事、工业等领域的应用越来越广泛。水下航行器为完成各项任务,通常需要 携带多个载荷(如声响、信标、传感器等),通过远程的航行在指定水域对载荷实施分离和 布放,从而使载荷在该区域进行作业。 随着作业任务的日趋复杂化和作业海域的扩大化,单个载荷往往难W完成所赋予 的作业任务,因此需要多个载荷对目标区域实施有效的覆盖。受水下航行器运载能力的限 巧IJ,单个个体所携带的载荷已很难达到作业需求,需要多个水下航行器携带载荷同时进入 目标海域实施布放。但是,由于航行器独立航行,相互之间缺乏信息的交流与沟通,各行其 是,容易造成载荷布放范围的重叠或遗漏,难W对作业区域实现有效覆盖,造成资源的浪费 和效率的下降。
技术实现思路
要解决的技术问题 为了避免现有技术的不足之处,本专利技术提出一种远程自主水下航行器多载荷覆盖 方法,通过将多个水下航行器同时发射并W编队的形式进入作业区域,到达指定位置后水 下航行器通过个体间的协同算法调节相互间的位置,并布放载体形成密集的载体阵列,从 而完成对作业区域的有效覆盖。 [000引技术方案 -种远程自主水下航行器多载荷覆盖方法,其特征在于步骤如下: 步骤1 ;发射艇在作业区域外同时发射多条水下航行器,水听器不开机,通过管制 阶段和直航阶段实现自身的稳定运行; 步骤2 ;惯性导航系统和水听器系统开机工作,获取周围邻居的位置和运动速度 信息; 步骤3 ;在给定的编队结构参数L下,执行编队航行控制方法,使发射的多条水下 航行器聚集成一个稳定的编队; 所述编队航行控制方法 【权利要求】1. ,其特征在于步骤如下: 步骤1:发射艇在作业区域外同时发射多条水下航行器,水听器不开机,通过管制阶段 和直航阶段实现自身的稳定运行; 步骤2 :惯性导航系统和水听器系统开机工作,获取周围邻居的位置和运动速度信息; 步骤3 :在给定的编队结构参数L下,执行编队航行控制方法,使发射的多条水下航行 器聚集成一个稳定的编队;位置和速度向量,Vj为邻居j的速向量,P"和Vn分别为水下航行器期望的位置和速度,k为 反馈增益系数,Ni为水下航行器i邻居集合,▽为梯度操作符号;步骤4 :航行过程中实时更新导航信息,确定新航路点,朝向目标海域航行; 步骤5 :到达目标海域后,增大距离结构参数L使载荷的有效覆盖范围覆盖作业水域面 积,使载荷分散分布,形成网状阵列结构; 步骤6 :分离载荷沉底,载荷布放任务完成。【文档编号】G01C21/16GK104501799SQ201410795270【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年12月18日 优先权日:2014年12月18日 【专利技术者】刘明雍, 杨盼盼, 雷小康, 李红, 刘坤, 李洋, 张小件 申请人:西北工业大学本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种远程自主水下航行器多载荷覆盖方法,其特征在于步骤如下:步骤1:发射艇在作业区域外同时发射多条水下航行器,水听器不开机,通过管制阶段和直航阶段实现自身的稳定运行;步骤2:惯性导航系统和水听器系统开机工作,获取周围邻居的位置和运动速度信息;步骤3:在给定的编队结构参数L下,执行编队航行控制方法,使发射的多条水下航行器聚集成一个稳定的编队;所述编队航行控制方法:ui=-Σj∈Ni▿pijUij-Σj∈Nicij(vi-vj)-k[(pi-pn)+(vi-vn)]]]>其中:为位置协同项,为其加速度向量,分别为水下航行器i的位置和速度向量,vj为邻居j的速向量,pn和vn分别为水下航行器期望的位置和速度,k为反馈增益系数,Ni为水下航行器i邻居集合,▽为梯度操作符号;所述其中:A为增益系数,L为水下航行器间的期望间距;步骤4:航行过程中实时更新导航信息,确定新航路点,朝向目标海域航行;步骤5:到达目标海域后,增大距离结构参数L使载荷的有效覆盖范围覆盖作业水域面积,使载荷分散分布,形成网状阵列结构;步骤6:分离载荷沉底,载荷布放任务完成。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:刘明雍杨盼盼雷小康李红刘坤李洋张小件
申请(专利权)人:西北工业大学
类型:发明
国别省市:陕西;61

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