基于声光融合和霍尔元件的多阶段可重构水下航行器重构方法技术

本发明专利技术涉及水下航行器自动控制技术领域，具体涉及一种基于声光融合和霍尔元件的多阶段可重构水下航行器重构方法，该方法包括按照重构任务需求设定任务航路点A和点B，以及航行深度和直线跟踪的航向角；后AUV完成若干个航路点任务后，根据自身的惯性导航系统导航，航行到达点B；后AUV通过前AUV的声学和光学定位信息进行导引重构；后AUV调整并接近前AUV艉部，若后AUV的霍尔元件检测到磁场，推杆电机推出推杆完成重构任务。本发明专利技术远程使用声学导引使后AUV接近前AUV，末端在满足光源个数情况下，利用图像处理的定位结果接近前AUV。该方法适用于各种同构或异构水下机器人重构，扩展性强。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及水下航行器自动控制，具体涉及一种基于声光融合和霍尔元件的多阶段可重构水下航行器重构方法及其系统。

技术介绍

1、自主水下航行器(autonomous underwater vehicle, auv)具有自主性、隐蔽性、环境适应性、可部署性和高效费比等优点，在海底勘探、水下救援、海底打捞、海洋科考等发挥着越来越重要的作用。但是，auv由于自身体积的约束，存在续航能力弱、探测范围有限等问题。多auv协同工作时，又存在回收流程复杂、回收时间长、能耗较高等问题。水下航行器重构是指多个auv通过自身头部或者尾部搭载的特定重构装置，在水下自主进行重构，执行后续远渡航行、能源补给、水下回收等任务，从而提高auv的续航能力，使其更好地适应复杂环境。

2、自主水下航行器的自主重构问题是自重构式auv的关键问题，由于被控对象的强非线性、耦合性、环境干扰复杂以及声学信号更新速率低等因素，使得自主水下航行器自主重构的复杂程度大大提高，问题的关键在于如何使得自重构式auv能够接近并实现精准的重构动作。由于水下声学信号更新速率低、存在通信时延以及近水面多径效本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于声光融合和霍尔元件的多阶段可重构水下航行器重构方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的基于声光融合和霍尔元件的多阶段可重构水下航行器重构方法，其特征在于，所述参考航向角有下式得出：

3.根据权利要求2所述的基于声光融合和霍尔元件的多阶段可重构水下航行器重构方法，其特征在于，所述AUV与直线的横向距离，计算如下：

4.根据权利要求1所述的基于声光融合和霍尔元件的多阶段可重构水下航行器重构方法，其特征在于，当后AUV距离点A小于300米后仍未检测到USBL声学信号，则结束当前重构任务，并判定是否达到最大尝试次数；若未达到最大尝试次数则...

【技术特征摘要】

1.一种基于声光融合和霍尔元件的多阶段可重构水下航行器重构方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的基于声光融合和霍尔元件的多阶段可重构水下航行器重构方法，其特征在于，所述参考航向角有下式得出：

3.根据权利要求2所述的基于声光融合和霍尔元件的多阶段可重构水下航行器重构方法，其特征在于，所述auv与直线的横向距离，计算如下：

4.根据权利要求1所述的基于声光融合和霍尔元件的多阶段可重构水下航行器重构方法，其特征在于，当后auv距离点a小于300米后仍未检测到usbl声学信号，则结束当前重构任务，并判定是否达到最大尝试次数；若未达到最大尝试次数则重新回到b点进行新一次重构尝试，若达到最大尝试次数，则停车上浮等待回收。

5.根据权利要求1所述的基于声光融合和霍尔元件的多阶段可重构水下航行器重构方法，其特征在于，后auv到达点b后，向前auv航行过程中，检测的声学定位信息包括：前auv相对于后auv的方位角、俯仰角以及前后auv间的斜距，通过与后au...

【专利技术属性】
技术研发人员：高剑，韩飞，王鹏，陈依民，陈国防，潘光，宋保维，张福斌，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：