一种水下无人航行器浮出水面检测方法技术

一种水下无人航行器浮出水面检测方法，通过采用FPGA采集分布在水下无人航行器不同位置的多个温盐深传感器、红外传感器、氧含量传感器、六轴陀螺仪加速度传感器的压力、光线、温度、盐度、运动、姿态等数据，对数据进行分类分析并通过卡尔曼滤波等算法进行数据融合与最优估计，估算出当前出水状态并不断更新估算结果，直到得到最优估算结果并检测确定是否浮出水面。采用卡尔曼滤波算法进行最优估计，结果可靠性较高采用大量传感器观测结果数据进行检测，消除因海面状况复杂导致的偶然误差。结构简单，实现容易，算法较简单，适合FPGA的并行处理结构及底层设计的特点，且运行速度较快。

【技术实现步骤摘要】
一种水下无人航行器浮出水面检测方法
本专利技术涉及水下无人航行器
，具体涉及一种水下无人航行器浮出水面检测方法。
技术介绍
AUV、水下滑翔机等水下无人航行器或浮标等水下仪器需要浮出水面进行卫星通信等操作时，有时需要准确检测是否浮出水面。由于海面情况复杂，且航行器上浮的姿态也存在较大不确定性，航行器浮出水面和离水面较近时传感器获取数据容易受到姿态、海况等较多干扰，数据存在较大不确定性，无法通过传统传感器检测是否确切出水，且目前也并没有准确的检测方法。
技术实现思路
本专利技术为了克服以上技术的不足，提供了一种消除因海面状况复杂导致的偶然误差的水下无人航行器浮出水面检测方法。本专利技术克服其技术问题所采用的技术方案是：一种水下无人航行器浮出水面检测方法，水下无人航行器中安装有温盐深传感器、红外传感器、氧含量传感器、六轴陀螺仪加速度传感器以及用于采集各个传感器数据的FPGA处理器，包括如下步骤：a)当水下无人航行器上浮至离海面10米距离时，温盐深传感器测量深度值为d1；b)无人航行器在t1时本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水下无人航行器浮出水面检测方法，水下无人航行器中安装有温盐深传感器、红外传感器、氧含量传感器、六轴陀螺仪加速度传感器以及用于采集各个传感器数据的FPGA处理器，其特征在于，包括如下步骤：/na)当水下无人航行器上浮至离海面10米距离时，温盐深传感器测量深度值为d1；/nb)无人航行器在t1时刻内上浮至离海面小于1米时，温盐深传感器测量深度值为d2，通过公式x

【技术特征摘要】
1.一种水下无人航行器浮出水面检测方法，水下无人航行器中安装有温盐深传感器、红外传感器、氧含量传感器、六轴陀螺仪加速度传感器以及用于采集各个传感器数据的FPGA处理器，其特征在于，包括如下步骤：
a)当水下无人航行器上浮至离海面10米距离时，温盐深传感器测量深度值为d1；
b)无人航行器在t1时刻内上浮至离海面小于1米时，温盐深传感器测量深度值为d2，通过公式x1＝10-at12计算无人航行器的位置估计值x1，式中a为无人航行器在t1时刻内上浮时的加速度；
c)通过公式计算位置估计值x1的概率分布x1′，式中N为正态分布，为位置方差，利用表示无人航行器的速度概率分布，v1为加速度a积分解算出的速度，为六轴陀螺仪加速度传感器的噪声方差；
d)在t1时刻后的t2时刻，通过公式计算位置估计值x1概率分布x2′，式中a＝x1-v1，通过公式计算温盐深传感器测量的t2时刻的深度值h2的正态分布h2′，式中为温盐深传感器中的深度传感器噪声误差方差；
e)跟卡尔曼滤波算法利用公式计算最优估计的概率分布b2；
f)采用概率分布x2′和正态分布h2′的方差作为对数据的可相信权重...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔欣，高明，金长新，
申请(专利权)人：济南浪潮高新科技投资发展有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37