自主水下航行器（AUV）自主地進(jìn)行水下歸航,和母艇對接進(jìn)而實(shí)現(xiàn)回收,可加強(qiáng)執(zhí)行不同任務(wù)的AUV同載人潛水器之間的物理聯(lián)系,共同提高AUV和載人潛水器的作業(yè)能力。在AUV的動態(tài)回收過程中仍然存在一些亟待解決的問題,其中本文主要研究AUV回收過程中的導(dǎo)引定位,回收安全性的量化與軌跡規(guī)劃問題。本文針對上述問題,進(jìn)行了如下研究:首先,設(shè)計(jì)了水下超短基線（USBL）定位同慣性導(dǎo)航航位推算相結(jié)合的融合導(dǎo)航系統(tǒng),提出了一種載人潛水器（HOV）回收AUV的導(dǎo)航方法。其中,AUV攜帶的水下導(dǎo)航傳感器有,超短基線（USBL）,多普勒速度儀（DVL）和慣性導(dǎo)航系統(tǒng)（INS）。通過使用這些傳感器的信息,建立了組合USBL定位和慣性定位的協(xié)同導(dǎo)航模塊。在這項(xiàng)研究中,由于聲學(xué)通訊和USBL通常不同時(shí)工作,即AUV和HOV之間沒有通信;因此,為了使AUV獲得慣性坐標(biāo)中的HOV位置,提出了一種推算HOV運(yùn)動的狀態(tài)估計(jì)方法。為了獲得更好的導(dǎo)航精度與導(dǎo)航信息的可用性,設(shè)計(jì)了一種被稱為單步航位推算的組合導(dǎo)航方法,這種方法相比于慣導(dǎo)與USBL的松組合具有更高定位精度,且相比于單獨(dú)采用USBL定位其數(shù)據(jù)更新率更高,保證了導(dǎo)航信... 

【文章來源】：哈爾濱工程大學(xué)黑龍江省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：91 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１第二代ＲＥＭＵＳ回收塢??哈爾濱工程大學(xué)的姜言清在２０１６年建立了和某１８０ｋｇ級ＡＵＶ配套的對接試驗(yàn)系統(tǒng)，??

OEX回收塢站

１．３．?２動態(tài)對接??（１）拖曳式回收??Ｋｏｎｇｓｂｅｒｇ公司為ＲＥＭＵＳ１００開發(fā)了一種動態(tài)回收對接裝置［９］。ＲＥＭＵＳ１００使用??ＵＳＢＬ導(dǎo)航定位系統(tǒng)來鎖定水下移動塢站的位置。如圖Ｌ５，該移動對接系統(tǒng)由水翼、??捕獲系統(tǒng)和聲學(xué)應(yīng)答器組成，通過在載人水面船舶的拖曳完成回收。??對接站構(gòu)成三個主要部件：水翼降壓器，圓錐結(jié)構(gòu)和轉(zhuǎn)發(fā)器。水翼降壓器同牽引點(diǎn)??連接到一起，并且必須提供足夠的垂向升力以在�？繒r(shí)使對接站穩(wěn)定在特定深度。圓錐??結(jié)構(gòu)為ＡＵＶ提供了平滑的引導(dǎo)。應(yīng)答器則是通過ＵＳＢＬ與ＡＵＶ進(jìn)行聲學(xué)定位與通信??所必需的。??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]識別流網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的虛擬外界投入產(chǎn)出分析法[J]. 朱為華,劉凱,閆小勇,汪明,吳金閃.  電子科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2018(02)
[2]生物啟發(fā)計(jì)算研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J]. 朱云龍,申海,陳瀚寧,呂賜興,張丁一.  信息與控制. 2016(05)
[3]考慮幾何約束的AUV回收路徑規(guī)劃[J]. 李曄,姜言清,張國成,李一鳴,陳鵬云.  機(jī)器人. 2015(04)
[4]基于生物啟發(fā)模型的AUV三維自主路徑規(guī)劃與安全避障算法[J]. 朱大奇,孫兵,李利.  控制與決策. 2015(05)
[5]水下無人航行器及其路徑規(guī)劃技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢[J]. 曹曉霖.  電子世界. 2014(13)
[6]基于人工勢場法的路徑規(guī)劃方法研究及展望[J]. 張殿富,劉福.  計(jì)算機(jī)工程與科學(xué). 2013(06)
[7]潛艇水下航行的安全性評估[J]. 付肖燕,沈繼紅,趙玉新.  系統(tǒng)工程與電子技術(shù). 2012(11)
[8]基于軌跡安全性評價(jià)的免疫遺傳路徑規(guī)劃算法[J]. 祝雪芬,涂剛毅.  計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究. 2013(02)
[9]空間交會軌跡安全性定量評價(jià)指標(biāo)研究[J]. 梁立波,羅亞中,王華,唐國金.  宇航學(xué)報(bào). 2010(10)
[10]水下機(jī)器人航位推算導(dǎo)航系統(tǒng)及誤差分析[J]. 孫玉山,代天嬌,趙志平.  船舶工程. 2010(05)

博士論文
[1]AUV回收控制的關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 姜言清.哈爾濱工程大學(xué) 2016
[2]水下航行器導(dǎo)航及數(shù)據(jù)融合技術(shù)研究[D]. 楊峻巍.哈爾濱工程大學(xué) 2012
[3]近距離導(dǎo)引段交會軌跡安全性的定量評價(jià)和設(shè)計(jì)優(yōu)化方法[D]. 梁立波.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2011

碩士論文
[1]約束條件下欠驅(qū)動AUV的路徑規(guī)劃問題研究[D]. 姜言清.哈爾濱工程大學(xué) 2013
[2]基于安全性的交會對接近程段運(yùn)動控制策略研究[D]. 邱月明.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2011



本文編號：3230825