作為探索海洋的重要工具之一,自主式水下機(jī)器人能在海洋中進(jìn)行多項(xiàng)作業(yè),而水下目標(biāo)的定位檢測(cè)是水下機(jī)器完成水下作業(yè)的關(guān)鍵技術(shù)所在。在過(guò)去傳統(tǒng)的水下定位系統(tǒng)的研究基礎(chǔ)上,本文提出了一種基于弱電魚的主動(dòng)電場(chǎng)定位機(jī)制的新型定位方法,在建立的仿生定位實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上探索被測(cè)物體在水下對(duì)電場(chǎng)環(huán)境的影響,找到探測(cè)信號(hào)與物體之間的關(guān)聯(lián)性。當(dāng)完成目標(biāo)物體在水下響應(yīng)特性的相關(guān)研究之后,本文對(duì)水下目標(biāo)定位以及水下目標(biāo)距離預(yù)測(cè)兩方面的工作進(jìn)行了相應(yīng)的研究,一方面是將弱電魚的主動(dòng)電場(chǎng)定位機(jī)制運(yùn)用到水下目標(biāo)定位當(dāng)中,然后設(shè)計(jì)出一種針對(duì)水下主動(dòng)電場(chǎng)定位的改進(jìn)算法,并利用仿真和實(shí)驗(yàn)分別驗(yàn)證該改進(jìn)算法的有效性;另一方面則是以目標(biāo)物體在水下的特征響應(yīng)值為突破口,將響應(yīng)特征運(yùn)用到水下目標(biāo)距離預(yù)測(cè)工作中,分析水下電場(chǎng)響應(yīng)值與目標(biāo)距離之間的非線性關(guān)系,根據(jù)樣本數(shù)據(jù)的特征訓(xùn)練出有效的基于水下主動(dòng)電場(chǎng)的距離預(yù)測(cè)模型。綜上,本文的主要研究?jī)?nèi)容如下幾點(diǎn):（1）對(duì)目前存在的幾種主流水下目標(biāo)定位系統(tǒng)進(jìn)行研究,分析當(dāng)前傳統(tǒng)的定位系統(tǒng)所存在的弊端,為克服定位系統(tǒng)在可見(jiàn)度低的水下環(huán)境中工作的困難,提出一種模擬水下主動(dòng)電場(chǎng)定位機(jī)制的新型定位方法。（2）研... 

【文章來(lái)源】：電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：84 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

Gnathonemuspetersii外觀示意圖

在其周圍分別放入如圖中黑色球體所示的導(dǎo)體，以及如圖中白色球體的可以看出由于黑色球體的導(dǎo)電性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于周圍的水環(huán)境，弱電魚產(chǎn)生在黑色球體的周圍聚集，相反，由于白色球體的電導(dǎo)率遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于水環(huán)境，所以在白色球體周圍的電場(chǎng)線相對(duì)擴(kuò)散。由此可以看出，弱電魚所建環(huán)境不僅會(huì)受到其他物體的干擾，而且還因其他物體的電導(dǎo)率的不同而的影響。圖 2-1 Gnathonemus petersii 外觀示意圖

接收電極圖 2-3 主動(dòng)電場(chǎng)定位的模擬系統(tǒng)電場(chǎng)定位實(shí)驗(yàn)平臺(tái)去本團(tuán)隊(duì)對(duì)主動(dòng)電場(chǎng)定位實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的涉及中可知，弱電魚的主分為三個(gè)部分：放電組織、感應(yīng)器官以及神經(jīng)元[27]。本項(xiàng)目在平臺(tái)基礎(chǔ)上建立了新的中等范圍的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，除了建立模擬上外，本項(xiàng)目還加入了模擬弱電魚在水環(huán)境中的運(yùn)動(dòng)模塊，使系在水下運(yùn)動(dòng)。接下來(lái)將從系統(tǒng)框架和軟件設(shè)計(jì)兩方面來(lái)介紹該統(tǒng)架構(gòu)個(gè)重要模塊構(gòu)成的主動(dòng)電場(chǎng)定位系統(tǒng)包含了模擬魚類生存環(huán)境發(fā)射和采集模塊、信號(hào)數(shù)據(jù)處理分析模塊以及控制系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)的平臺(tái)如圖 2-4 所示。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號(hào)：3214807