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公开(公告)号:CN114018252B
公开(公告)日:2024-01-30
申请号:CN202111236878.1
申请日:2021-10-24
Applicant: 西北工业大学
Abstract: 本发明提出一种基于水上浮标的自主水下航行器定位方法,当航行器运行到某作业区域之后,释放浮标,水下航行器接收由上浮至水面的浮标的换能器发送的数据包,该数据包里面包含了浮标的经纬度信息以及UTC时间,被定位目标AUV的换能器在接收到浮标法发送的数据之后,将信号传递到航行器的处理器中并对数据进行解析计算,最终求得航行器的定位信息。本发明较于传统方案中单纯依靠AUV自身定位或AUV协同定位,有着更高的精度,同时也不需要配备多个高精度设备,节约成本。且本发明与传统方案中依靠海底应答器基阵来实现AUV的定位方法相比,本发明中水上浮标的投放布置比海底应答器(56)对比文件史博;陈琳;戴宪邦;宋泓儒;芦雪松.某型AUV运载器的定位方法与误差分析.船舶工程.2020,(第06期),全文.张永清等.基于距离量测的主从式AUV协同定位方法.万方全文数据库.2012,全文.
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公开(公告)号:CN112487555B
公开(公告)日:2024-01-09
申请号:CN202011366190.0
申请日:2020-11-29
Applicant: 西北工业大学
IPC: G06F30/15 , G06F119/14
Abstract: 本发明提出一种水空两栖潜水器无量纲阻力系数辨识方法,首先建立无干扰条件下水空两栖潜水器水中沉浮状态下的动力学模型,然后根据步骤1建立的动力学模型,离散化处理得到水空两栖潜水器沉浮状态下动力学模型中无量纲阻力系数的辨识模型,最后利用一段时间的观测数据,采用最小二乘法求解辨识模型,得到水空两栖潜水器沉浮状态下动力学模型中无量纲阻力系数的估计值。本发明通过最小二乘估计的方法对水空两栖潜水器沉浮状态下动力学模型中的无量纲阻力系数进行了辨识,为建立精确完整的两栖潜水器动力学模型提供基础,有益于水空两栖潜水器控制系统的设计与实现。
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公开(公告)号:CN112417948B
公开(公告)日:2024-01-12
申请号:CN202010998147.X
申请日:2020-09-21
Applicant: 西北工业大学
Abstract: 本发明提出一种基于视觉的AUV精确对接入环的方法,用于在多水下航行器协同系统,跟随航行器利用单目相机采集母体航行器对接机构上信标如Aruco Marker的视觉信息,进而通过检测算法解析获得AUV的相对位姿信息。针对水体对光的吸收等因素,优选采用图像增强算法提高对接机构上信标Aruco Marker的对比度,提高其鲁棒性。同样为提高图像处理速度采用KCF加速策略来减小图像遍历像素的数量。并考虑在水下识别信标Aruco Marker有抖振和被遮挡等的情况,采用卡尔曼滤波器递归算法来消除噪音。本发明在合理的控制流程和视觉算法加持下,规避了远距离单目识别精度较低容易误判的情况,便
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公开(公告)号:CN112061354A
公开(公告)日:2020-12-11
申请号:CN202010859947.3
申请日:2020-08-24
Applicant: 西北工业大学
Abstract: 可搭载和回收无人机的自主水下航行器及无人机回收方法,水下航行器(搭载无人机)到达指定区域,实现无人机定点投放,无人机探测完毕后,水下航行器进行定点回收,由此实现水下自主潜行和水面上自主收放无人机的功能。水下航行器可继续接收指令,执行下一个探测任务。这样实现了多范围探测、多域探测,以便全面、高效地执行探测任务。在水下航行器回收舱内部设有无线充电区域,保证无人机有足够的续航能力,从而能够在一定时间内完成多次任务。本发明可以实现单点投放、多点测量,扩大了两栖无人机的应用范围,同时可满足多个领域的需要,提高了任务执行率。
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公开(公告)号:CN114018252A
公开(公告)日:2022-02-08
申请号:CN202111236878.1
申请日:2021-10-24
Applicant: 西北工业大学
Abstract: 本发明提出一种基于水上浮标的自主水下航行器定位方法,当航行器运行到某作业区域之后,释放浮标,水下航行器接收由上浮至水面的浮标的换能器发送的数据包,该数据包里面包含了浮标的经纬度信息以及UTC时间,被定位目标AUV的换能器在接收到浮标法发送的数据之后,将信号传递到航行器的处理器中并对数据进行解析计算,最终求得航行器的定位信息。本发明较于传统方案中单纯依靠AUV自身定位或AUV协同定位,有着更高的精度,同时也不需要配备多个高精度设备,节约成本。且本发明与传统方案中依靠海底应答器基阵来实现AUV的定位方法相比,本发明中水上浮标的投放布置比海底应答器基阵的投放布置更加方便、快捷,同时,水上浮标可在使用之后随时回收,节约成本。
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公开(公告)号:CN112487555A
公开(公告)日:2021-03-12
申请号:CN202011366190.0
申请日:2020-11-29
Applicant: 西北工业大学
IPC: G06F30/15 , G06F119/14
Abstract: 本发明提出一种水空两栖潜水器无量纲阻力系数辨识方法,首先建立无干扰条件下水空两栖潜水器水中沉浮状态下的动力学模型,然后根据步骤1建立的动力学模型,离散化处理得到水空两栖潜水器沉浮状态下动力学模型中无量纲阻力系数的辨识模型,最后利用一段时间的观测数据,采用最小二乘法求解辨识模型,得到水空两栖潜水器沉浮状态下动力学模型中无量纲阻力系数的估计值。本发明通过最小二乘估计的方法对水空两栖潜水器沉浮状态下动力学模型中的无量纲阻力系数进行了辨识,为建立精确完整的两栖潜水器动力学模型提供基础,有益于水空两栖潜水器控制系统的设计与实现。
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公开(公告)号:CN112417948A
公开(公告)日:2021-02-26
申请号:CN202010998147.X
申请日:2020-09-21
Applicant: 西北工业大学
Abstract: 本发明提出一种基于视觉的AUV精确对接入环的方法,用于在多水下航行器协同系统,跟随航行器利用单目相机采集母体航行器对接机构上信标如Aruco Marker的视觉信息,进而通过检测算法解析获得AUV的相对位姿信息。针对水体对光的吸收等因素,优选采用图像增强算法提高对接机构上信标Aruco Marker的对比度,提高其鲁棒性。同样为提高图像处理速度采用KCF加速策略来减小图像遍历像素的数量。并考虑在水下识别信标Aruco Marker有抖振和被遮挡等的情况,采用卡尔曼滤波器递归算法来消除噪音。本发明在合理的控制流程和视觉算法加持下,规避了远距离单目识别精度较低容易误判的情况,便于多水下航行器的回收,且能有效兼顾有效导引范围广、近距离导引精度高等优势。
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