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基于轨迹规划与运动积分误差的AUV流场测量方法技术

技术编号:41124212 阅读:18 留言:0更新日期:2024-04-30 17:51
本发明专利技术公开了一种基于轨迹规划与运动积分误差的AUV流场测量方法。本发明专利技术首先构建洋流场中AUV的运动模型;根据AUV在洋流场中的真实轨迹与预测轨迹之间的偏差定义运动积分误差;然后构建洋流模型;基于运动积分误差和洋流模型,建立一组非线性方程组用于表示运动积分误差与待测洋流场参数的关系,将流场测量问题转化为求解非线性方程问题;使用A*算法规划得到当前认知下AUV从起点到目标点的能耗最小路径;将所得的能耗最小路径作为MT算法中的预测轨迹用于求解运动积分误差,从而求解非线性方程问题,得到待测洋流模型的参数系数,继而基于洋流模型得到洋流场。本发明专利技术不仅能够对先验流场知识进行更新与校正,还能够减小算法测量精度对AUV轨迹的依赖性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于自主水下航行器的环境流场测量领域,具体涉及一种基于轨迹规划与运动积分误差的auv流场测量方法。


技术介绍

1、当自主水下航行器(auv)在海洋环境中航行时,周围的洋流会对auv运动产生影响。对洋流的未知或不完全了解,可能会导致糟糕的导航性能,甚至危险事故的发生。而一些主要的海洋观测技术,例如船舶、浮标、遥感、区域海洋模式等,一般获取门槛较高、难于部署,而且大多数外部数据库提供的环境洋流数据时空分辨率或精度不足以满足auv的导航需求。相比之下,利用auv实现洋流数据采集与测量无疑是更经济、更方便的选择。auv能够执行数周至数月的长期监测任务(使用机载电池),并且近年来在大规模环境的数据收集中获得了越来越多的关注。利用auv实现流场测量,从而提高auv在未知环境中的导航性能与安全性,这对于海洋科学研究具有重要的实际意义。

2、洋流场测量方法已经在海洋学、流体动力学、地球物理学和海洋机器人等领域进行了广泛的研究。对于地球物理学,流场测量可以基于物理模型,通过数值求解偏微分方程来实现,但这种方法使用的区域数值模型的计算成本较高,且空间分辨本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于轨迹规划与运动积分误差的AUV流场测量方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的流场测量方法,其特征在于,S1中所述构建洋流场中AUV的运动模型,具体为:

3.根据权利要求2所述的流场测量方法,其特征在于,S1中,运动积分误差为:

4.根据权利要求1所述的流场测量方法,其特征在于,所述S2具体为:

5.根据权利要求4所述的流场测量方法,其特征在于,所述S3包括如下步骤:

6.根据权利要求5所述的流场测量方法,其特征在于,所述的步骤1)具体为:

7.根据权利要求5所述的流场测量方法,其特征在...

【技术特征摘要】

1.一种基于轨迹规划与运动积分误差的auv流场测量方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的流场测量方法,其特征在于,s1中所述构建洋流场中auv的运动模型,具体为:

3.根据权利要求2所述的流场测量方法,其特征在于,s1中,运动积分误差为:

4.根据权利要求1所述的流场测量方法,其特征在于,所述s2具体为:

5.根据权利要求4所述的流场测...

【专利技术属性】
技术研发人员:于颖郑华荣徐文
申请(专利权)人:浙江大学
类型:发明
国别省市:

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