【技术实现步骤摘要】
本公开涉及无人水下航行器，尤其涉及一种无人水下航行器的悬停控制方法和装置，以及无人水下航行器、电子设备及计算机可读存储介质。
技术介绍
1、无人水下航行器（unmanned underwater vehicles，简称uuv），也称为水下无人机，是指任何可以在没有人类支持或干预的情况下在水下作业的潜水器。随着科技的不断进步和创新，水下无人航行器的性能和功能得到显著提升。对于uuv而言水下姿态悬停功能则显得较为重要，一方面可以减少作业时的能量消耗，另一方面可以实现相对平稳状态下的其他作业需求。
2、目前，基于遥控无人潜水器(remotely operated vehicle，rov)水下悬停方案来实现uuv的水下姿态悬停功能，但是rov自身配备多个推进器及油囊，与uuv的流线型空间结构特性不同，并且uuv也不具备装配多台垂向推进器的物理条件，导致功能实现存在较大差异。
3、因此，如何控制附加设备较少的uuv实现水下悬停是本领域亟需解决的技术问题。
技术实现思路
1、为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本公开提供了一种无人水下航行器的悬停控制方法和装置，以及无人水下航行器、电子设备及计算机可读存储介质，可以控制附加设备较少的uuv实现水下悬停。
2、为了实现上述目的，本公开实施例提供的技术方案如下：
3、第一方面，本公开提供一种无人水下航行器的悬停控制方法，包括：
4、响应于悬停指令，获取至少一种传感器的监测值
5、根据多个监测值计算平均值和方差；
6、基于平均值、方差和多个监测值，控制压载装置注水或排水以悬停无人水下航行器。
7、作为本公开实施例一种可选的实施方式，响应于悬停指令，获取至少一种传感器的监测值，包括：响应于悬停指令，获取深度计的多个第一监测值。
8、作为本公开实施例一种可选的实施方式，基于平均值、方差和多个监测值，控制压载装置注水或排水以悬停无人水下航行器，包括：在多个第一监测值对应的第一方差小于等于深度计故障阈值的情况下，获取海底高度计的多个第二监测值，并计算对应的第二平均值和第二方差；在第二方差小于等于海底高度计阈值的情况下，获取水面高度计的多个第三监测值，并计算对应的第三平均值和第三方差；在第三方差小于等于水面高度计阈值的情况下，基于多个第一监测值和多个第一监测值对应的第一平均值、多个第二监测值和第二平均值，以及多个第三监测值和第三平均值，控制压载装置注水或排水以悬停无人水下航行器。
9、作为本公开实施例一种可选的实施方式，在第三方差小于等于水面高度计阈值的情况下，基于多个第一监测值和第一监测值对应的第一平均值、多个第二监测值和第二平均值，以及多个第三监测值和第三平均值，控制压载装置注水或排水以悬停无人水下航行器，包括：在第三方差小于等于水面高度计阈值的情况下，基于多个第一监测值和第一平均值、多个第二监测值和第二平均值，以及多个第三监测值和第三平均值，计算悬停偏差；在悬停偏差大于第一偏差阈值的情况下，控制压载装置注水；在悬停偏差小于第二偏差阈值的情况下，控制压载装置排水；其中，第一偏差阈值大于第二偏差阈值。
10、作为本公开实施例一种可选的实施方式，在第二方差小于等于海底高度计阈值的情况下，获取水面高度计的多个第三监测值，并计算对应的第三平均值和第三方差之后，方法该包括：在第三方差大于水面高度计阈值的情况下，基于多个第一监测值和多个第一监测值对应的第一平均值、多个第二监测值和第二平均值，计算悬停偏差；在悬停偏差大于第一偏差阈值的情况下，控制压载装置注水；在悬停偏差小于第二偏差阈值的情况下，控制压载装置排水；其中，第一偏差阈值大于第二偏差阈值。
11、作为本公开实施例一种可选的实施方式，计算悬停偏差之后，方法还包括：在悬停偏差大于等于第二偏差阈值且小于等于第一偏差阈值的情况下，控制压载装置停止工作。
12、第二方面，本公开提供一种无人水下航行器的悬停控制装置，该装置包括：
13、获取模块，用于响应于悬停指令，获取至少一种传感器的监测值，每种传感器对应多个监测值，至少一种传感器包括：深度计、海底高度计和水面高度计中的至少一种；
14、计算模块，用于根据多个监测值计算平均值和方差；
15、控制模块，用于基于平均值、方差和多个监测值，控制压载装置注水或排水以悬停无人水下航行器。
16、作为本公开实施例一种可选的实施方式，至少一种传感器包括：深度计、海底高度计和水面高度计中的至少一种；获取模块，具体用于：响应于悬停指令，获取深度计的多个第一监测值。
17、作为本公开实施例一种可选的实施方式，控制模块，具体用于：在多个第一监测值对应的第一方差小于等于深度计故障阈值的情况下，获取海底高度计的多个第二监测值，并计算对应的第二平均值和第二方差；在第二方差小于等于海底高度计阈值的情况下，获取水面高度计的多个第三监测值，并计算对应的第三平均值和第三方差；在第三方差小于等于水面高度计阈值的情况下，基于多个第一监测值和多个第一监测值对应的第一平均值、多个第二监测值和第二平均值，以及多个第三监测值和第三平均值，控制压载装置注水或排水以悬停无人水下航行器。
18、作为本公开实施例一种可选的实施方式，控制模块，在第三方差小于等于水面高度计阈值的情况下，基于多个第一监测值和多个第一监测值对应的第一平均值、多个第二监测值和第二平均值，以及多个第三监测值和第三平均值，控制压载装置注水或排水以悬停无人水下航行器的过程中，具体用于：在第三方差小于等于水面高度计阈值的情况下，基于多个第一监测值和第一平均值、多个第二监测值和第二平均值，以及多个第三监测值和第三平均值，计算悬停偏差；在悬停偏差大于第一偏差阈值的情况下，控制压载装置注水；在悬停偏差小于第二偏差阈值的情况下，控制压载装置排水；其中，第一偏差阈值大于第二偏差阈值。
19、作为本公开实施例一种可选的实施方式，作为本公开实施例一种可选的实施方式，控制模块，在第二方差小于等于海底高度计阈值的情况下，获取水面高度计的多个第三监测值，并计算对应的第三平均值和第三方差之后，还用于：在第三方差大于水面高度计阈值的情况下，基于多个第一监测值和多个第一监测值对应的第一平均值、多个第二监测值和第二平均值，计算悬停偏差；在悬停偏差大于第一偏差阈值的情况下，控制压载装置注水；在悬停偏差小于第二偏差阈值的情况下，控制压载装置排水；其中，第一偏差阈值大于第二偏差阈值。
20、作为本公开实施例一种可选的实施方式，控制模块，在计算悬停偏差之后，还用于：在悬停偏差大于等于第二偏差阈值且小于等于第一偏差阈值的情况下，控制压载装置停止工作。
21、第三方面，本公开提供一种无人水下航行器，包括：悬停控制器、压载装置和水仓，以及至少一种传感器；其中，至少本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种无人水下航行器的悬停控制方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的悬停控制方法，其特征在于，所述响应于悬停指令，获取至少一种传感器的监测值，包括：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于所述平均值、所述方差和所述多个监测值，控制压载装置注水或排水以悬停无人水下航行器，包括：
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述在所述第三方差小于等于水面高度计阈值的情况下，基于所述多个第一监测值和所述第一监测值对应的第一平均值、所述多个第二监测值和所述第二平均值，以及所述多个第三监测值和所述第三平均值，控制压载装置注水或排水以悬停无人水下航行器，包括：
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述在所述第二方差小于等于海底高度计阈值的情况下，获取所述水面高度计的多个第三监测值，并计算对应的第三平均值和第三方差之后，所述方法该包括：
6.根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于，所述计算悬停偏差之后，所述方法还包括：
7.一种无人水下航行器的悬停控制装置，其特征在于，包括：
8
9.一种电子设备，其特征在于，包括：处理器、存储器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如权利要求1至6中任一项所述的无人水下航行器的悬停控制方法。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，包括：所述计算机可读存储介质上存储计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6中任一项所述的无人水下航行器的悬停控制方法。
...【技术特征摘要】
1.一种无人水下航行器的悬停控制方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的悬停控制方法，其特征在于，所述响应于悬停指令，获取至少一种传感器的监测值，包括：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于所述平均值、所述方差和所述多个监测值，控制压载装置注水或排水以悬停无人水下航行器，包括：
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述在所述第三方差小于等于水面高度计阈值的情况下，基于所述多个第一监测值和所述第一监测值对应的第一平均值、所述多个第二监测值和所述第二平均值，以及所述多个第三监测值和所述第三平均值，控制压载装置注水或排水以悬停无人水下航行器，包括：
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述在所述第二方差小于等于海底高度计阈值的情况下，获取所述水面高度计的多个第三监测值，并计算对应的第三平均值和第三...
【专利技术属性】
技术研发人员：王冠博，何刚文，乔建毅，张上浩，马丽然，李小磊，伍德民，
申请(专利权)人：季华实验室，
类型：发明
国别省市：
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