【摘要】：隨著人們對(duì)海洋的日益重視,海洋上的競爭愈加激烈,軍事上的競爭也越來越偏重于海洋,對(duì)海洋的開發(fā)的手段不斷創(chuàng)新。無人自主式水下航行器由于具有探測范圍廣、智能、靈活控制等優(yōu)點(diǎn),可在復(fù)雜的水下環(huán)境下作用,避免了人工作業(yè)的風(fēng)險(xiǎn),被廣泛應(yīng)用在水下工程領(lǐng)域。由于技術(shù)條件的限制,還不能對(duì)水下航行器實(shí)時(shí)監(jiān)控。本文旨在分析水下航行器的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)及相關(guān)的可視化技術(shù)。在MultiGen-Creator中建立虛擬的三維海洋環(huán)境,利用多波束水深數(shù)據(jù)建立海底地形,利用紋理映射技術(shù)、層次細(xì)節(jié)技術(shù)等優(yōu)化海底地形模型;構(gòu)建水下機(jī)器人三維實(shí)體模型。在Vega引擎中配置虛擬環(huán)境,渲染海面場景和水中特效,進(jìn)行視角的設(shè)計(jì)。利用MFC框架搭建了AUV水下運(yùn)動(dòng)狀態(tài)可視化平臺(tái),利用Vega程序接口函數(shù)實(shí)現(xiàn)在可視化平臺(tái)上的開發(fā);設(shè)計(jì)靜態(tài)鏈接庫接口函數(shù),實(shí)現(xiàn)可視化平臺(tái)和Mtalab的混合編程,對(duì)AUV運(yùn)動(dòng)數(shù)學(xué)模型和控制算法的同步計(jì)算。論文對(duì)水下航行器的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行了建模,建立了六自由度數(shù)學(xué)模型,通過改變模型的適配條件,模擬出舵偏轉(zhuǎn)、橫搖、縱搖、升沉等運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化。利用Matlab仿真軟件仿真了其運(yùn)動(dòng)模型,通過運(yùn)動(dòng)模塊的解算得到三維方向的位移、橫搖角、縱搖角、艏向角、三維軸上的線速度與角速度,實(shí)現(xiàn)仿真AUV運(yùn)動(dòng)的功能。設(shè)計(jì)控制器對(duì)航向和深度進(jìn)行控制,實(shí)現(xiàn)了AUV按照給定軌跡運(yùn)動(dòng)的功能。在可視化仿真平臺(tái)上調(diào)用AUV運(yùn)動(dòng)模型,用仿真參數(shù)替代實(shí)體AUV給可視化平臺(tái)傳遞運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù),展示AUV按照期望路徑運(yùn)行的效果,實(shí)現(xiàn)AUV運(yùn)動(dòng)可視化仿真功能。
【圖文】：

ARFARF應(yīng)用在多AUV控制策略測試中，，為多AUV提供理想的虛擬的測試環(huán)境，通過

ARF應(yīng)用下的多AUV控制顯示界面
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工程大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：U674.941

【參考文獻(xiàn)】

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1 李曄;姜言清;王磊峰;曹建;張國成;;Intelligent PID guidance control for AUV path tracking[J];Journal of Central South University;2015年09期

2 張?jiān)浦?胡禹超;吳成東;宋云宏;;三維姿態(tài)實(shí)時(shí)顯示的小型無人機(jī)飛控仿真系統(tǒng)[J];實(shí)驗(yàn)室研究與探索;2015年01期

3 齊強(qiáng);陳志剛;周源;;航行器水中運(yùn)動(dòng)數(shù)學(xué)模型及數(shù)值仿真[J];艦船科學(xué)技術(shù);2014年05期

4 王戈;王曉寧;徐順前;;增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)及其軍事應(yīng)用[J];甘肅科技;2013年22期

5 李武強(qiáng);胡欲立;鐘如意;;控位滑行航行器的運(yùn)動(dòng)分析與彈道仿真[J];計(jì)算機(jī)仿真;2013年07期

6 劉經(jīng)南;;衛(wèi)星導(dǎo)航與位置服務(wù)的展望[J];衛(wèi)星與網(wǎng)絡(luò);2012年10期

7 王宏健;傅桂霞;王晶;李娟;;基于測量數(shù)據(jù)的時(shí)空三維地形構(gòu)建與可視化[J];儀器儀表學(xué)報(bào);2011年11期

8 呂長達(dá);;解析互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)上的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)[J];知識(shí)經(jīng)濟(jì);2010年11期

9 王宏健,邊信黔,施小成,李娟;自主式水下潛器虛擬仿真系統(tǒng)研究[J];系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào);2004年05期

10 桑恩方 ,龐永杰 ,卞紅雨;水下機(jī)器人技術(shù)[J];機(jī)器人技術(shù)與應(yīng)用;2003年03期

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1 朱昊林;崔海英;郝莉莉;;AUV仿真平臺(tái)實(shí)時(shí)視景仿真技術(shù)研究[A];2009年中國東西部聲學(xué)學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集[C];2009年

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1 梁慧琳;四旋翼水下航行器的運(yùn)動(dòng)建模及可視化仿真[D];浙江大學(xué);2016年

2 周衛(wèi)祥;深海作業(yè)型ROV建模方法的研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2015年

3 馬元;自主式水下航行器運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[D];中國海洋大學(xué);2014年

4 侯大力;水下航行器動(dòng)力學(xué)仿真[D];山東大學(xué);2014年

5 王志學(xué);水下高速航行體縱向控制研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2013年

6 郭志軍;水下機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制器的設(shè)計(jì)[D];哈爾濱工程大學(xué);2013年

7 張晶晶;基于遠(yuǎn)程遙操作的水下運(yùn)載器的控制器設(shè)計(jì)[D];上海交通大學(xué);2011年

8 鄧超;AUV三維空間軌跡跟蹤控制方法研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2011年

9 王曉鳴;水下自航行器運(yùn)動(dòng)控制研究[D];天津大學(xué);2007年

10 宋壽山;基于多推進(jìn)器的AUV建模與控制器設(shè)計(jì)[D];西北工業(yè)大學(xué);2006年

本文編號(hào)：2603490