用于输水隧洞巡检的AUV自主导航路径规划方法技术

本发明专利技术涉及输水隧洞检测技术领域，公开了用于输水隧洞巡检的AUV自主导航路径规划方法，包括步骤：S1，提取输水隧洞的中轴线设置为AUV巡检的主航线；S2，巡检中若AUV通过避障检测发现障碍物，根据障碍物大小划定避障区域，根据避障区域范围规划避障巡检航线；S3，按照避障巡检航线越过障碍物后，AUV按照校正航线返回主航线。通过本发明专利技术公开的技术方案，能实现AUV在执行输水隧洞巡检任务时自主、精准导航。航。航。

【技术实现步骤摘要】
用于输水隧洞巡检的AUV自主导航路径规划方法


[0001]本专利技术涉及输水隧洞检测
，特别涉及用于输水隧洞巡检的AUV自主导航路径规划方法。

技术介绍

[0002]随着水下航行技术的进步，水下航行器逐渐应用于输水隧洞定期检测和日常检测，能提高病害检测速度和精度、减少人工参与、提升作业安全。水下航行器可以分为载人水下航行器、有缆遥控水下航行器(Remotely Operated Vehicles，ROV)和无缆水下航行器(Autonomous Underwater Vehicle，AUV)等。载人水下航行器用于环境复杂的输水隧洞存在技术难点和安全隐患，AUV与ROV相比具有不怕线缆缠绕、适合复杂工作环境、不需要庞大在水面平台支持、体积小和成本低廉等优势。AUV自带动力资源，依靠自身的自治能力来完成输水隧洞病害检测具有极大的价值，但在技术上却面临挑战。AUV在执行隧洞水下任务时，主要任务是采集精度较高的数据，这对导航的位置和稳定性要求较高，常用的惯性导航技术很难同时满足自主性和输水隧洞巡检数据采集高精度的需求，因而需要一种AUV自主导航路径本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.用于输水隧洞巡检的AUV自主导航路径规划方法，其特征在于，包括步骤：S1，提取输水隧洞的中轴线设置为AUV巡检的主航线；S2，巡检中若AUV通过避障检测发现障碍物，根据障碍物大小划定避障区域，根据避障区域范围规划避障巡检航线；S3，按照避障巡检航线越过障碍物后，AUV按照校正航线返回主航线。2.根据权利要求1所述用于输水隧洞巡检的AUV自主导航路径规划方法，其特征在于，在步骤S1中，所述提取输水隧洞的中轴线具体步骤包括：S11，获取隧洞点云初始数据，进行点云数据去噪、点云数据精减和标靶拟合，得到点云预处理数据；S12，将点云预处理数据沿中轴线方向均分切片、计算切片上任一点的坐标并进行曲线拟合，得到隧洞初始中轴线方程；S13，根据隧洞初始中轴线方程在中轴线上均匀取点，结合隧洞初始中轴线方程中的水平中线方程，计算所取各点在中线的法平面参数，将与法平面距离为设定阈值的点投影到法平面上，采用迭代最小二乘空间圆拟合隧洞横断面，得到横断面中心坐标及断面圆半径；S14，将隧洞点云预处理数据均匀取N个切片得到N个断面，将断面中心做为中轴线的点，采用3次B样条插值拟合加密中轴线点，再通过最小二乘进行高阶多项式拟合中轴线点，得到隧洞中轴线方程。3.根据权利要求1所述用于输水隧洞巡检的AUV自主导航路径规划方法，其特征在于，所述步骤S2的具体步骤包括：S21，巡检中设置于AUV前端的微波雷达探测到前方有障碍物后，确定障碍物的位置，AUV启动设置于前端的超声波传感器；S22，超声波传感器根据障碍物的位置检测障碍...

【专利技术属性】
技术研发人员：林洁，张鹏博，肖洪，吴建兴，杜颜，李松勤，
申请(专利权)人：深圳市水务工程检测有限公司，
类型：发明
国别省市：