本文關(guān)鍵詞：水下滑翔機(jī)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)與導(dǎo)航方法研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：水下滑翔機(jī)產(chǎn)生于上世紀(jì)90年代，經(jīng)過20多年的研究，其擁有廣泛的應(yīng)用前景：科學(xué)研究方面，可以對海洋生物，洋流分布等進(jìn)行周期性的觀測，可以進(jìn)行海洋調(diào)查、海床構(gòu)圖；經(jīng)濟(jì)建設(shè)方面，可以對復(fù)雜的海底進(jìn)行礦藏（如錳結(jié)核、可燃冰）的勘探；民用方面，可以用于水下考古，沉船打撈等活動(dòng)；軍事方面，可以從事戰(zhàn)術(shù)偵查、潛艇救援，水雷監(jiān)測等。因此，發(fā)展水下滑翔機(jī)系統(tǒng)可以有效的支持經(jīng)濟(jì)、軍事建設(shè)。 本文首先對水下滑翔機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)、電子系統(tǒng)以及軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)，搭建了一款水下滑翔機(jī)系統(tǒng)。然后針對水下滑翔機(jī)導(dǎo)航定位的特點(diǎn)，提出了水面-水下導(dǎo)航定位算法：即通過GPS提供滑翔機(jī)的位置信息，滑翔機(jī)在水下采用電子羅盤、姿態(tài)和航向參考系統(tǒng)提供的運(yùn)動(dòng)姿態(tài)信息，結(jié)合數(shù)據(jù)融合理論，運(yùn)用擴(kuò)展卡爾曼濾波對其自身進(jìn)行航位推算。通過Matlab進(jìn)行仿真處理，，證明了該算法有效。同時(shí)，介紹了一種多水下滑翔機(jī)協(xié)同導(dǎo)航算法，該算法基于聲學(xué)廣播通信方式，結(jié)合自適應(yīng)擴(kuò)展卡爾曼濾波器理論來進(jìn)行多水下滑翔機(jī)協(xié)同導(dǎo)航。
【關(guān)鍵詞】：水下滑翔機(jī) 導(dǎo)航定位 擴(kuò)展卡爾曼濾波 自適應(yīng)擴(kuò)展卡爾曼濾波
【學(xué)位授予單位】：中國海洋大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：U674.94;U675.7
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-7
• 目錄7-9
• 1 緒論9-16
• 1.1 水下航行器的分類9-11
• 1.2 水下機(jī)器人的導(dǎo)航方法11-12
• 1.3 多水下機(jī)器人技術(shù)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-14
• 1.3.1 國外研究現(xiàn)狀12-13
• 1.3.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀13-14
• 1.4 課題來源和主要工作14
• 1.5 本章小結(jié)14-16
• 2 水下滑翔機(jī)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)16-26
• 2.1 機(jī)械結(jié)構(gòu)16-19
• 2.1.1 水下滑翔機(jī)機(jī)械系統(tǒng)關(guān)鍵結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)17
• 2.1.2 主體設(shè)計(jì)17
• 2.1.3 附體設(shè)計(jì)17-18
• 2.1.4 尾舵設(shè)計(jì)18
• 2.1.5 浮力驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)18-19
• 2.1.6 姿態(tài)調(diào)整機(jī)構(gòu)19
• 2.2 電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)19-23
• 2.2.1 電子系統(tǒng)器件介紹20-22
• 2.2.2 電子系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖22-23
• 2.3 軟件設(shè)計(jì)23-25
• 2.4 本章小結(jié)25-26
• 3 單滑翔機(jī)的導(dǎo)航26-36
• 3.1 卡爾曼濾波與擴(kuò)展卡爾曼濾波理論26-28
• 3.1.1 線性最優(yōu)濾波—卡爾曼濾波理論26-27
• 3.1.2 非線性濾波---EKF 算法27-28
• 3.1.3 EKF 的討論28
• 3.2 坐標(biāo)系的變換28-30
• 3.2.1 地球坐標(biāo)系29
• 3.2.2 載體坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換為地球坐標(biāo)系29-30
• 3.3 數(shù)據(jù)融合過程30-31
• 3.4 擴(kuò)展卡爾曼濾波的執(zhí)行過程31-33
• 3.5 Matlab 仿真及結(jié)果分析33-35
• 3.6 本章小結(jié)35-36
• 4 多水下滑翔機(jī)的協(xié)同導(dǎo)航方法探討36-43
• 4.1 多水下滑翔機(jī)編隊(duì)向量模型37-38
• 4.2 自適應(yīng)擴(kuò)展卡爾曼濾波38-42
• 4.2.1 狀態(tài)和協(xié)方差40
• 4.2.2 觀測并跟新40-42
• 4.3 本章小結(jié)42-43
• 5 總結(jié)及展望43-44
• 5.1 論文總結(jié)43
• 5.2 展望43-44
• 參考文獻(xiàn)44-46
• 致謝46-47
• 個(gè)人簡歷47-48
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文48-49

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 高勇;李一平;;多水下機(jī)器人水聲網(wǎng)絡(luò)仿真框架設(shè)計(jì)[J];微計(jì)算機(jī)信息;2010年14期

2 程雪梅;;水下滑翔機(jī)研究進(jìn)展及關(guān)鍵技術(shù)[J];魚雷技術(shù);2009年06期

3 盧健;徐德民;張福斌;;共同觀測環(huán)境多UUV協(xié)同導(dǎo)航[J];西北工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);2013年03期

  本文關(guān)鍵詞：水下滑翔機(jī)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)與導(dǎo)航方法研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：393697