一种感知仿生鱼体周围流场的传感器布局方法技术

技术编号:23286363 阅读:36 留言:0更新日期:2020-02-08 16:56
本发明专利技术公开一种感知仿生鱼体周围流场的传感器布局方法,包括根据水下仿生鱼体自身运动特征及面临的水下环境特征,进行不同来流攻角、侧滑角、速度值下的仿生鱼体表面压力仿真;通过上述仿生鱼体表面压力仿真结果,在鱼体表面压力随速度方向的变化而变化较小的区域布置传感器,测量总压值及静压值;通过上述仿生鱼体表面压力仿真结果,在鱼体表面压差较大且随速度方向变化剧烈的区域布置传感器,测量压差值。本发明专利技术能够有效的通过测量压力信息获得航行器周围流场速度信息。

A sensor layout method for sensing flow field around bionic fish

【技术实现步骤摘要】
一种感知仿生鱼体周围流场的传感器布局方法
本专利技术属于水下仿生航行器流场测量领域,具体涉及一种感知仿生鱼体周围流场的传感器布局方法。
技术介绍
鱼类具有特殊的侧线感受系统,以分布在鱼类身体不同部位的神经丘为基础,其身体与水流产生位置变化时,可以感受和分析周围水流微小的时空动态变异,提供鱼体即时的位向和环境水动态信息,助其判断水流属性,完成摄食、避敌等复杂行为。基于这种仿生启发,提出人工侧线系统的概念,在水下航行器表面安装压力传感器,通过感知航行体表面压强的变化,推导获得流体速度、方向等流场信息。目前,在飞行器大气数据感应方面,存在较为成熟的大气数据传感技术,如空速管、嵌入式飞行数据传感系统等,可以通过气压传感器数据获得飞行器的攻角、马赫数等数据。然而针对水下自主运动的仿生航行器,其水下流场与高速空中飞行器流场有较大区别,水下流场背压大,水流复杂多变,对传感测量与流场反演提出较高的要求,仿生传感器研制、在航行体上的布局以及流场反演等成为仿生航行器水下探测的重要研究内容。美国西北大学研究者将人造纤毛细胞感知器安装在一个圆柱体周围,来模拟侧本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种感知仿生鱼体周围流场的传感器布局方法,其特征在于,包括/n步骤一:根据水下仿生鱼体自身运动特征及面临的水下环境特征,进行不同来流攻角、侧滑角、速度值下的仿生鱼体表面压力仿真;/n步骤二:通过上述仿生鱼体表面压力仿真结果,在鱼体表面压力随速度方向的变化而变化较小的区域布置传感器,测量总压值及静压值;/n步骤三:通过上述仿生鱼体表面压力仿真结果,在鱼体表面压差较大且随速度方向变化剧烈的区域布置传感器,测量压差值。/n

【技术特征摘要】
1.一种感知仿生鱼体周围流场的传感器布局方法,其特征在于,包括
步骤一:根据水下仿生鱼体自身运动特征及面临的水下环境特征,进行不同来流攻角、侧滑角、速度值下的仿生鱼体表面压力仿真;
步骤二:通过上述仿生鱼体表面压力仿真结果,在鱼体表面压力随速度方向的变化而变化较小的区域布置传感器,测量总压值及静压值;
步骤三:通过上述仿生鱼体表面压力仿真结果,在鱼体表面压差较大且随速度方向变化剧烈的区域布置传感器,测量压差值。


2.如权利要求1所述的一种感知仿生鱼体周围流场的传感器布局方法,其特征在于,利用所述步骤二中传感器的总压值和静压值计算仿生鱼体与海流相对速度值:



其中ρ为水的密度。

【专利技术属性】
技术研发人员:刘乐华于娴娴王海斌杨晓光张纪华王亚东
申请(专利权)人:北京机电工程研究所
类型:发明
国别省市:北京;11

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