【技术实现步骤摘要】
一种水下机器人跟踪制导的方法及装置
本专利技术涉及跟踪制导
，具体而言，涉及一种水下机器人跟踪制导的方法及装置。
技术介绍
水下机器人(AutonomousUnderwaterVehicle，简称为AUV)因其灵活性、智能性等特点，被广泛用于深海探索的多种任务之中。为了实时确定AUV位置，通常采用超短基线辅助导航定位AUV，但需要有海面的母船配合进行实时跟随，以保证水面与水下建立实时的通信联系。然而直接利用母船进行跟踪往往需要人工成本，且母船在进行AUV的跟踪期间难以同时进行其他任务，导致工作效率较大程度地降低。水面无人艇(UnmannedSurfaceVessel，简称为USV)作为海上的智能体应运而生，利用其优越的工作性能有效代替了母船，完成与AUV的协同工作，充当AUV的通信中介，以便给岸上的工作人员实时传输AUV获取的相关水下信息。USV作为AUV的通信中介，保持高效通信传输的关键就是USV能针对AUV进行准确的跟踪制导，保证两者之间良好的跟随状态。然而，在现有USV对AUV的跟踪制导控制方法中，往往是...
【技术保护点】
1.一种水下机器人跟踪制导的方法，其特征在于，包括：/n获取水下机器人所处的水下深度，以及跟随设备与所述水下机器人的相对距离；/n根据所述水下深度和所述相对距离，确定所述水下机器人所属的跟踪区域；/n根据所述水下机器人所属的跟踪区域，控制所述跟随设备当前时刻的速度和/或艏向角，以对所述水下机器人进行跟踪。/n
【技术特征摘要】
1.一种水下机器人跟踪制导的方法，其特征在于，包括：
获取水下机器人所处的水下深度，以及跟随设备与所述水下机器人的相对距离；
根据所述水下深度和所述相对距离，确定所述水下机器人所属的跟踪区域；
根据所述水下机器人所属的跟踪区域，控制所述跟随设备当前时刻的速度和/或艏向角，以对所述水下机器人进行跟踪。
2.如权利要求1所述的水下机器人跟踪制导的方法，其特征在于，所述跟踪区域包括稳定跟踪域、过渡跟踪域和追逐域，所述根据所述水下深度和所述相对距离，确定所述水下机器人所属的跟踪区域包括：
当所述相对距离小于第一半径时，确定所述水下机器人所属的跟踪区域为所述稳定跟踪域；
当所述相对距离介于所述第一半径与第二半径之间时，确定所述水下机器人所属的跟踪区域为所述过渡跟踪域；
当所述相对距离介于所述第二半径与第三半径之间时，确定所述水下机器人所属的跟踪区域为所述追逐域；
其中，根据所述水下深度确定所述第一半径、所述第二半径以及第三半径，所述第一半径小于所述第二半径，所述第二半径小于所述第三半径。
3.如权利要求2所述的水下机器人跟踪制导的方法，其特征在于，所述根据所述水下机器人所属的跟踪区域，控制所述跟随设备当前时刻的速度和/或艏向角包括：
根据所述水下机器人所属的跟踪区域，设置对应的驱动引力点；
根据所述驱动引力点当前时刻的经纬度坐标和所述跟随设备当前时刻的经纬度坐标，确定相应的经度差和纬度差；
根据所述经度差和所述纬度差之商的反正切函数值，确定所述跟随设备当前时刻的艏向角。
4.如权利要求3所述的水下机器人跟踪制导的方法，其特征在于，所述根据所述水下机器人所属的跟踪区域，设置对应的驱动引力点包括：
当所述水下机器人所属的跟踪区域为所述稳定跟踪域时，所述驱动引力点为所述水下机器人当前时刻所处位置点；
当所述水下机器人所属的跟踪区域为所述追逐域时，所述驱动引力点为所述水下机器人下一时刻对应的位置预测点；
其中，根据预设的水平距离参数、预设的相对位置角度参数和所述水下机器人当前时刻所处位置点的经纬度坐标，确定所述位置预测点的经纬度坐标，所述水平距离参数用于确定水下机器人与下一时刻预测位置的水平距离，所述相对位置角度用于确定水下机器人与下一时刻预测位置的相对位置方向角度。
5.如权利要求3所述的水下机器人跟踪制导的方法，其特征在于，所述根据所述水下机器人所属的跟踪区域，设置对应的驱动引力点包括：
当所述水下机器人所属的跟踪区域为所述过渡跟踪域时，判断所述水下机器人当前时刻的速度和所述水下机器人上一时刻的速度的方向是否一致；
若不一致，则所述驱动引力点为所述水下机器人当前时刻对应的第一虚拟引力点；
若一致，则所述跟随设备当前时刻的艏向角为所述水下机器人当前时刻的速度的方向角度；
其中，根据所述第一半径和所述水下机器人当...
【专利技术属性】
技术研发人员：崔林涛，姜言清，李晔，马腾，李柯垚，张蔚欣，李岳明，曹建，武皓微，
申请(专利权)人：哈尔滨工程大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23
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