一种潜水器六自由度运动实时测量系统技术方案

本发明专利技术属于潜水作业技术领域，公开了一种潜水器六自由度运动实时测量系统,包括：测量软件，用于预览、捕捉、数据处理和回放；调整摄像头的位置和参数，对标记点识别；显控软件，用于接收并解析测量软件发送的实时运动数据，并为各类潜水器控制算法的调试提供软件接口；通信网络，用于实现全系统的数据互联，提供到公网以及第三方设备的扩展接口；刚体坐标系，建立在测量软件中；用标记点代表被测对象，在观测空间中建立三维坐标，为刚体坐标系。本发明专利技术测量过程和结果与潜水器型号无关，省去因潜水器型号变化增加的额外工作；系统基于商用传感器和软件开发，数据刷新快，测量精度高，操作简单，后期易于升级。

【技术实现步骤摘要】
一种潜水器六自由度运动实时测量系统
本专利技术属于潜水作业
，尤其涉及一种潜水器六自由度运动实时测量控制系统。
技术介绍
目前，业内常用的现有技术是这样的：潜水器由于其工作时间长、作业范围大的特性而日益成为人类进行海洋探索和海洋资源开发的重要工具，在科研、商业及军事领域得到了广泛的应用。目前，用于海洋探测开发的潜水器主要分为载人潜水器和无人潜水器，无人潜水器又包括遥控潜水器和自治潜水器两种。在各类潜水器的研制过程中，水池试验是进行潜水器运动控制研究的重要手段，通过测量潜水器在水池中的运动参数对控制器的设计进行指导和修正，使得潜水器达到预期的控制指标。综上所述，现有技术存在的问题是：(1)水池试验中，对潜水器运动参数的测量主要通过潜水器自身搭载的传感器完成，这使得潜水器必需在全系统集成结束之后才能进行水池试验，增长了研发周期，(2)对于某些传感器来说水池条件不满足其使用所需的环境条件，例如对于多普勒测速仪，如果水池深度和宽度条件不满足使用要求，将无法获得正确的数据反馈。(3)对于某些传感器随时间推移存在累积误差。例如惯性导航传感器每小时的累积误差高达几百米，这已远超水池的主尺度。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种潜水器六自由度运动实时测量系统，其特征在于，所述潜水器六自由度运动实时测量系统包括：测量软件，用于预览、捕捉、数据处理和回放；调整摄像头的位置和参数，对标记点识别；显控软件，用于接收并解析测量软件发送的实时运动数据，并为各类潜水器控制算法的调试提供软件接口；通信网络，用于实现全系统的数据互联，提供到公网以及第三方设备的扩展接口；刚体坐标系，建立在测量软件中；用标记点代表被测对象，在观测空间中建立三维坐标，为刚体坐标系。

【技术特征摘要】
1.一种潜水器六自由度运动实时测量系统，其特征在于，所述潜水器六自由度运动实时测量系统包括：测量软件，用于预览、捕捉、数据处理和回放；调整摄像头的位置和参数，对标记点识别；显控软件，用于接收并解析测量软件发送的实时运动数据，并为各类潜水器控制算法的调试提供软件接口；通信网络，用于实现全系统的数据互联，提供到公网以及第三方设备的扩展接口；刚体坐标系，建立在测量软件中；用标记点代表被测对象，在观测空间中建立三维坐标，为刚体坐标系。2.如权利要求1所述的潜水器六自由度运动实时测量系统，其特征在于，测量软件还用于测量刚体的运动，对测得的原始数据根据各标记点的运动轨迹计算得出刚体质心的六自由度运动参数，并按照规定的数据格式通过TCP/IP协议经网络传输给显控计算机。3.如权利要求1所述的潜水器六自由度运动实时测量系统，其特征在于，测量软件包括：预览模块，用于对标记点识别，并在软件窗口显示标记点和摄像头的相对位置，指导摄像头的布放和参数调整，建立相应的刚体坐标系。4.如权利要求1所述的潜水器六自由度运动实时测量系统，其特征在于，测量软件进一步包括：捕捉模块，用于记录一次测量中刚体的原始运动数据，对采样频率、捕捉时间参数均进行设置。5.如权利要求1所述的潜水器六自由度运动实时测量系统，其特征在于，测量软件进一步包括：数据处理模块，用于对原始数据的处理，根据刚体的质心和各标记点的运动轨迹计算得出刚体的六自由度运动参数；还用于工作于文件模式或实时模式，文件模式下数据处理结果自动保存至指定目录，实时模式下，数据处理结果通过网络实时传输给显控计算机或第三方软件。6...

【专利技术属性】
技术研发人员：王彪，罗瑞龙，罗高生，郭威，姜哲，
申请(专利权)人：上海海洋大学，
类型：发明
国别省市：上海,31