未来十年全球无人无缆自主式潜水器的发展趋势 被引量：7

1

作者 刘永宽 《机器人》 EI CSCD 北大核心 1994年第3期185-192,共8页

本文阐述了全球无人无缆自主式潜水器（ＡＵＶ）应用背景和重要性，以及它的开发和应用，同时也阐述了中国的开发现状。最后展望未来十年全球无人无缆自主式潜水器（ＡＵＶ）的发展趋势。

关键词 auv 潜水器 自主式潜水器

在线阅读 下载PDF 职称材料

图像识别在自主式潜水器自动探雷中的应用

2

作者 胡红波 马爱民 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2006年第12期118-122,共5页

为了实现自主式潜水器自动化探雷的功能,提出了基于K-L变换的目标光学实景像素灰度分布特征提取方法,针对光信号衰减的情况,采用了色彩“补偿”的解决方案。通过对待识目标图像的重建,实例证明,结果是满意的。这对猎雷具装备的发展具有... 为了实现自主式潜水器自动化探雷的功能,提出了基于K-L变换的目标光学实景像素灰度分布特征提取方法,针对光信号衰减的情况,采用了色彩“补偿”的解决方案。通过对待识目标图像的重建,实例证明,结果是满意的。这对猎雷具装备的发展具有一定的参考价值。 展开更多

关键词 自主式潜水器 探雷自动化 K—L变换 色彩“补偿” 目标识别

在线阅读 下载PDF 职称材料

异构无人潜水器水声通信技术发展综述 被引量：5

3

作者 童峰 周跃海 +2 位作者 陈东升 李姜辉 张小康 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第11期1963-1976,共14页

作为构建无人潜水器水下信息链路的关键技术,水声通信一方面受不确定海洋环境下水声信道多径、多普勒、环境噪声等制约因素严重影响;同时,不同类型异构无人潜水器具有完全不同的工作模式、航行状态、平台适装要求,对水声通信造成极大挑... 作为构建无人潜水器水下信息链路的关键技术,水声通信一方面受不确定海洋环境下水声信道多径、多普勒、环境噪声等制约因素严重影响;同时,不同类型异构无人潜水器具有完全不同的工作模式、航行状态、平台适装要求,对水声通信造成极大挑战。本文的目的是对异构无人潜水器水声通信技术近年来取得的研究进展进行分类综述。首先对自主式水下航行器、水下滑翔机、波浪滑翔机等典型异构无人潜水器水声通信面临的挑战进行介绍,然后从模型方法理论、技术系统实现及工程化应用等方面分析异构无人潜水器水声通信国内外的研究现状。考虑到当前异构无人潜水器水声通信技术仍无法满足高性能海洋立体信息体系建设的需求,本文围绕典型应用场景探讨了相关技术发展趋势并从适应性、体系化、一体化等角度进行展望。 展开更多

关键词 无人潜水器 异构 水下滑翔机 波浪滑翔机 自主式水下航行器 水声通信 水声信道 海洋环境

在线阅读 下载PDF 职称材料

面向作业任务的AUV用自主式机械手结构设计 被引量：2

4

作者 茅及愚 徐国华 +1 位作者 李维嘉 王承禧 《华中理工大学学报》 CSCD 北大核心 2000年第7期59-61,共3页

论述了研制的自主作业水下机械手的总体、结构设计特点和主要性能技术指标 .机械手装备于自主式潜水器 (AUV)上 ,具有五个自由度 ,直流力矩电机驱动 ,最大作业水深为 10 0m .机械手具有结构轻巧、运动传递精确、手爪可更换和被动柔顺功... 论述了研制的自主作业水下机械手的总体、结构设计特点和主要性能技术指标 .机械手装备于自主式潜水器 (AUV)上 ,具有五个自由度 ,直流力矩电机驱动 ,最大作业水深为 10 0m .机械手具有结构轻巧、运动传递精确、手爪可更换和被动柔顺功能等特点 .可在计算机控制下面向对象自主作业 .讨论了机械手的运动学计算。 展开更多

关键词 自主式 潜水器 自主式机械手 设计 面向作业任务

在线阅读 下载PDF 职称材料

自主式水下航行器——Hugin 3000 AUV

5

《船电技术》 2009年第7期68-68,共1页

Hugin 3000是一个承载高分辨率传感器的自主式水下航行器。该自主式水下航行器采用人工监控或自主运行模式进行深度3000m的水下作业。高速和长续航力的性能已获得验证并且突破性技术的效率极高。

关键词 自主式水下航行器 auv 高分辨率 水下作业 传感器 突破性 续航力

在线阅读 下载PDF 职称材料

自主式水下航行器三维路径跟踪的神经网络H_∞鲁棒自适应控制方法 被引量：6

6

作者 葛晖 敬忠良 高剑 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期317-322,共6页

本文研究了存在模型不确定以及外界未知扰动情况下的自主式水下航行器(AUV)的三维路径跟踪控制问题.针对此问题,首先利用时标分离原理及正交投影Serret-Frenet坐标系建立了描述AUV质心运动及姿态运动的的仿射非线性数学模型.其次,在控... 本文研究了存在模型不确定以及外界未知扰动情况下的自主式水下航行器(AUV)的三维路径跟踪控制问题.针对此问题,首先利用时标分离原理及正交投影Serret-Frenet坐标系建立了描述AUV质心运动及姿态运动的的仿射非线性数学模型.其次,在控制器设计中运用神经网络H∞鲁棒自适应算法克服了模型的不确定性及扰动,同时在控制器设计中利用了主导输入的思想,降低了闭环系统的复杂度,减少了实时计算工作量,便于工程应用.基于Lyapunov理论的分析保证了系统的稳定性.仿真结果表明,路径跟踪控制律可以保证AUV沿期望路径运动,并且具有良好的动态性能. 展开更多

关键词 自主式水下航行器(auv) 三维路径跟踪 Serret—Frenet坐标系 质心回路 姿态回路 神经网络

在线阅读 下载PDF 职称材料

一种分布式异构多AUV任务分配鲁棒拍卖算法 被引量：10

7

作者 李鑫滨 郭力争 韩松 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期736-746,共11页

为了解决异构多自主式水下航行器(AUV)的任务分配问题,提出了一种分布式鲁棒拍卖算法。建立了异构多AUV任务分配分布式拍卖模型,包括任务分配系统(拍卖商)的优化模型及AUV的优化模型。针对现有拍卖算法忽略拍卖商的利益,不符合市场规律... 为了解决异构多自主式水下航行器(AUV)的任务分配问题,提出了一种分布式鲁棒拍卖算法。建立了异构多AUV任务分配分布式拍卖模型,包括任务分配系统(拍卖商)的优化模型及AUV的优化模型。针对现有拍卖算法忽略拍卖商的利益,不符合市场规律的问题,引入任务奖励反馈机制,任务分配系统通过多轮试探拍卖市场,自适应地调整任务奖励,达到保证AUV效用的同时,有效降低任务分配系统成本的目的,促进了任务分配系统参与拍卖。针对水下洋流对任务分配模型产生的不确定性因素,提出了一种鲁棒优化算法对抗不确定性因素,提高了多AUV任务分配系统应对复杂水下环境的能力。仿真结果证明了所提算法的鲁棒性和有效性。 展开更多

关键词 异构多自主式水下航行器(auv) 任务分配 分布式 拍卖算法 鲁棒优化

在线阅读 下载PDF 职称材料

欠驱动自主水下航行器移动式回收控制及视景仿真 被引量：3

8

作者 谢天奇 李晔 +3 位作者 姜言清 庞硕 张文君 徐雪峰 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第9期1501-1509,共9页

为解决欠驱动自主水下航行器(autonomous underwater vehicle,AUV)移动式回收控制问题以及无法直观展示移动式回收过程的情况,本文设计了一套半物理仿真系统并通过视景仿真模块实时显示AUV与移动式回收装置在虚拟海洋环境中的位姿变化... 为解决欠驱动自主水下航行器(autonomous underwater vehicle,AUV)移动式回收控制问题以及无法直观展示移动式回收过程的情况,本文设计了一套半物理仿真系统并通过视景仿真模块实时显示AUV与移动式回收装置在虚拟海洋环境中的位姿变化。首先介绍了移动式回收任务的流程;然后设计了一种新的前向速度导引律,并利用基于AUV模型的轨迹跟踪控制方法计算控制指令;最后搭建了半物理仿真系统且由视景仿真界面实时展示移动式回收装置与AUV的位置与姿态信息。仿真结果表明:当AUV由不同位置出发时基于模型的轨迹跟踪控制方法都能控制AUV顺利地靠近移动式回收装置、安全稳定地完成移动式回收任务。 展开更多

关键词 自主水下航行器 欠驱动auv 轨迹跟踪控制 半物理仿真 视景仿真 移动式回收 水下回收

在线阅读 下载PDF 职称材料

使用混合代理模型的自主式水下航行器藕节壳体多目标优化 被引量：5

9

作者 何衍儒 宋保维 曹永辉 《水下无人系统学报》 2017年第5期410-417,共8页

针对已有藕节壳体结构优化设计均为简化模型,且没有对内部有效体积进行分析的问题,文中使用非支配排序遗传算法(NSGA-II)和由径向基函数、支持向量回归函数、Kriging函数构建的混合代理模型,对自主式水下航行器(AUV)的切弧连接藕节壳体... 针对已有藕节壳体结构优化设计均为简化模型,且没有对内部有效体积进行分析的问题,文中使用非支配排序遗传算法(NSGA-II)和由径向基函数、支持向量回归函数、Kriging函数构建的混合代理模型,对自主式水下航行器(AUV)的切弧连接藕节壳体和环肋加强藕节耐压壳体进行了浮重比和内部有效体积的多目标优化,UG二次开发程序实现了藕节壳体的参数化建模,并在满足强度和稳定性要求的前提下,准确有效地获得该多目标优化问题的Pareto前沿,可为AUV壳体优化设计提供参考。 展开更多

关键词 自主式水下航行器(auv) 藕节壳体 多目标优化 混合代理模型 NSGA-Ⅱ

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于超短基线的AUV自主对接流程及算法 被引量：10

10

作者 赵朝闻 张淞 李辉 《鱼雷技术》 2016年第3期166-171,共6页

自主式水下航行器(AUV)自身携带能源有限,需要在完成一段任务后自主航行至水下基站与其对接。文中分析了目前对接基站的现状,针对包容式基站,在分析对接工作原理的基础上,提出了一种基于超短基线信息的对接流程:首先根据导引信息和到对... 自主式水下航行器(AUV)自身携带能源有限,需要在完成一段任务后自主航行至水下基站与其对接。文中分析了目前对接基站的现状,针对包容式基站,在分析对接工作原理的基础上,提出了一种基于超短基线信息的对接流程:首先根据导引信息和到对接基站的距离不同,将AUV自主对接分为远程、中程、近程和末程4个阶段;其次详细分析了每个阶段的工作特点、对接流程和控制算法;最后通过在VS2008中的数学仿真和搭载AUV开展湖上试验,验证了对接流程和控制算法的可行性。仿真和试验结果均表明,该AUV自主对接控制流程和算法稳定可靠,具有良好的工程应用前景。 展开更多

关键词 自主式水下航行器(auv) 对接流程 对接算法 超短基线(USBL) 水下基站

在线阅读 下载PDF 职称材料

AUV终端对接的单目视觉导引方法研究

11

作者 王秋生 齐向东 +3 位作者 薛晨阳 刘丹 王永华 王景楠 《Journal of Measurement Science and Instrumentation》 CAS CSCD 2024年第2期216-223,共8页

在水下复杂环境中高效回收自主潜水器(AUV)是一项重大的技术挑战。本文提出了一种利用单目视觉检测和跟踪对接站上光环标识进行终端对接的方法。为了提高光源特征识别,本文改进了Canny边缘检测算法,采用自适应阈值方法动态调整光源轮廓... 在水下复杂环境中高效回收自主潜水器(AUV)是一项重大的技术挑战。本文提出了一种利用单目视觉检测和跟踪对接站上光环标识进行终端对接的方法。为了提高光源特征识别,本文改进了Canny边缘检测算法,采用自适应阈值方法动态调整光源轮廓,并在阈值最优时采用最小外接圆方法确定光源中心。此外,利用几何位置和面积约束消除水面反射的干扰。在视觉定位和跟踪方面,采用张氏标定法获取相机的内部参数和畸变参数,通过比较光环中心和图像中心来估计AUV的航向和俯仰偏差,然后利用位置-姿态PID控制器进行快速跟踪。水池实验结果表明,该方法简单实用,鲁棒性强,能够为未来水下机器人的可靠回收提供一定技术参考。 展开更多

关键词 自主潜水器(auv) 终端对接 单目视觉 位姿估计 图像处理

在线阅读 下载PDF 职称材料

自主式水下潜航器的多声呐测高策略分析

12

作者 魏乐 齐向东 孟嘉豪 《电声技术》 2022年第11期41-44,55,共5页

海底地形复杂多变,海底地形的匹配跟踪常采用自主式水下潜航器(Autonomous Underwater Vehicle,AUV)进行。为此,研究对比单声呐误差更小的三声呐地形跟踪策略,通过分析近海底地形的特性,采用彼此间相隔一定角度的三声呐地形感知系统,并... 海底地形复杂多变,海底地形的匹配跟踪常采用自主式水下潜航器(Autonomous Underwater Vehicle,AUV)进行。为此,研究对比单声呐误差更小的三声呐地形跟踪策略,通过分析近海底地形的特性,采用彼此间相隔一定角度的三声呐地形感知系统,并对三个单波束声呐所测量的数据进行对比分析。由于AUV采用的是四桨无舵运动模型,研究姿态传感器所对应的姿态角俯仰角、航向角变化规律,结合地形特性,设计AUV航行高度指令的近海底地形跟踪策略。在Matlab/Simulink软件中对搭建的仿真模型进行仿真验证,对比单声呐和三声呐策略的优缺点,并在所得较合理的三声呐安装角度下,通过三声呐建模得出三种海底地形,通过地形建模得出仿真所需要的3种地形波形。 展开更多

关键词 自主式水下潜航器(auv) 地形跟踪 模糊PID

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于单双目切换的自主式水下机器人视觉定位方法

13

作者 朱志鹏 张晓文 韩祥 《船舶工程》 CSCD 北大核心 2023年第2期131-139,144,共10页

为了解决以双目视觉为主导的自主式水下机器人(AUV)对接回收过程中出现的单一摄像机遭受遮挡或因水下环境特殊而发生故障的问题,提出一种基于单双目切换的AUV视觉定位方法。该方法通过自适应阈值法区分图像中的光源与背景,通过中心加权... 为了解决以双目视觉为主导的自主式水下机器人(AUV)对接回收过程中出现的单一摄像机遭受遮挡或因水下环境特殊而发生故障的问题,提出一种基于单双目切换的AUV视觉定位方法。该方法通过自适应阈值法区分图像中的光源与背景,通过中心加权质心检测法提取光源中心,并以光源中心点数量为判定条件选取单目或双目视觉定位,添加水体折射参数提高定位精度。试验结果显示,采用该方法的定位耗时相比以往减少约70%,定位结果输出稳定,对接精度在允许范围内。该方法在AUV回收对接过程中通过牺牲部分定位精度来提高对接的实时性和鲁棒性,保障AUV成功对接回收。 展开更多

关键词 自主式水下机器人(auv) 视觉定位 单双目切换 图像处理 auv回收对接

在线阅读 下载PDF 职称材料

AUV复合浮力调节装置的设计及实验

14

作者 夏毅 臧红彬 +2 位作者 李永龙 李佳龙 王皓冉 《制造业自动化》 2024年第7期132-136,156,共6页

针对长程自主式水下航行器(AUV)在使用推进器定深巡航、上浮下潜能耗高以及传统浮力布置方式带来重心改变控制复杂等问题。提出了一种复合浮力调节装置,该装置在结构上独立成段,集成了浮力调节和重心调节功能。可在满足浮力调节的同时,... 针对长程自主式水下航行器(AUV)在使用推进器定深巡航、上浮下潜能耗高以及传统浮力布置方式带来重心改变控制复杂等问题。提出了一种复合浮力调节装置,该装置在结构上独立成段,集成了浮力调节和重心调节功能。可在满足浮力调节的同时,利用剩余空间实现对俯仰角的控制。并采用一种新的浮力模块布置方式,通过理论计算验证了该装置可以在AUV上浮、悬浮、下潜过程中保持一定姿态。搭建了复合浮力装置样机,对主要部件进行强度校核,测试其在水下的密封性能和浮力调节精确度。结果表明:该机构具有精确的浮力调节能力,以及保持该机构在水中平衡的能力,相比传统布置方式可提高空间利用率、简化安装步骤。 展开更多

关键词 复合浮力调节装置 自主式水下航行器(auv) 俯仰角 一体化 布置方式

在线阅读 下载PDF 职称材料

AUV回收技术现状及发展趋势 被引量：30

15

作者 潘光 黄明明 +2 位作者 宋保维 胡海豹 杜晓旭 《鱼雷技术》 2008年第6期10-14,共5页

基于当前AUV技术的发展形势及应用领域阐述了AUV回收的背景及意义,介绍了国内外AUV回收技术现状,并主要针对最新的自主回收技术,分析了其相关力学、控制以及导航等关键领域中的技术难点和理论方法,概括了相应的解决思路,探讨了AUV回收... 基于当前AUV技术的发展形势及应用领域阐述了AUV回收的背景及意义,介绍了国内外AUV回收技术现状,并主要针对最新的自主回收技术,分析了其相关力学、控制以及导航等关键领域中的技术难点和理论方法,概括了相应的解决思路,探讨了AUV回收技术的发展趋势。 展开更多

关键词 自主式水下航行器(auv) 自主回收 力学 控制 导航

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于AUV的波浪能发电技术研究现状与展望 被引量：4

16

作者 孙涛 赵江滨 +1 位作者 严新平 许朋朋 《中国航海》 CSCD 北大核心 2016年第4期24-28,65,共6页

针对自主式水下潜器(Autonomous Underwater Vehicle,AUV)深远海作业的能源供给问题,提出应用波浪能的解决方案,总结波浪能发电应用于AUV中的研究现状,包括波浪能航行器随体发电及AUV波浪能水下坞站技术。对AUV波浪能发电所面临的挑战... 针对自主式水下潜器(Autonomous Underwater Vehicle,AUV)深远海作业的能源供给问题,提出应用波浪能的解决方案,总结波浪能发电应用于AUV中的研究现状,包括波浪能航行器随体发电及AUV波浪能水下坞站技术。对AUV波浪能发电所面临的挑战进行探讨与展望。通过对与波浪能发电技术相关的能量转换、存储、装置可靠性及控制技术等关键问题作进一步的研究,为波浪能在小型无人海洋航行器能源供给方面的研究提供有益的参考。 展开更多

关键词 自主式水下潜器 能源供给 波浪能随体发电 auv波浪能水下坞站

在线阅读 下载PDF 职称材料

AUV总体概念设计中的多学科和多目标优化研究 被引量：9

17

作者 李学斌 甘霖 《海洋技术》 2008年第2期77-82,共6页

针对水下自主式航行器(AUV)在总体概念设计阶段的多学科和多目标优化问题进行了研究。基于MDO的概念将AUV的设计要求分解为系统控制层和5个子系统,考虑了有效负载长度和总质量两个目标函数。采用多学科可行解方法(MDF)和多目标遗传算法(... 针对水下自主式航行器(AUV)在总体概念设计阶段的多学科和多目标优化问题进行了研究。基于MDO的概念将AUV的设计要求分解为系统控制层和5个子系统,考虑了有效负载长度和总质量两个目标函数。采用多学科可行解方法(MDF)和多目标遗传算法(MOGA)给出了多学科的Pareto最优解,并且和经典的多目标方法进了比较。 展开更多

关键词 水下自主式航行器(auv) 多学科优化 多目标优化 概念设计

在线阅读 下载PDF 职称材料

导向喇叭口剖面半径对AUV回收的影响 被引量：2

18

作者 赵国良 许可 +2 位作者 赵春城 范华涛 姚晨佼 《水下无人系统学报》 北大核心 2018年第2期166-173,共8页

为了对形状尺寸受限的自主式水下航行器(AUV)回收装置导向喇叭口进行合理设计,分析了弹簧模型和弹簧-阻尼模型2种接触力模型对计算的影响,研究了喇叭口剖面半径和初始偏移量对回收接触力和回收时间的影响规律,提出了喇叭口的设计评价方... 为了对形状尺寸受限的自主式水下航行器(AUV)回收装置导向喇叭口进行合理设计,分析了弹簧模型和弹簧-阻尼模型2种接触力模型对计算的影响,研究了喇叭口剖面半径和初始偏移量对回收接触力和回收时间的影响规律,提出了喇叭口的设计评价方法。在六自由度运动一般表达式的基础上结合接触力模型,建立回收过程中的AUV运动方程,设计适用于接触力的时间离散求解程序,在MATLAB环境下对AUV回收过程进行计算。结果表明,阻尼在接触模型中的作用有利于回收的顺利进行;增加喇叭口剖面半径对减小接触力和回收时间均具有积极影响;综合评价系数可用于综合考量设计指标以确定喇叭口剖面半径。 展开更多

关键词 自主式水下航行器(auv) 回收装置 导向喇叭口 接触力模型

在线阅读 下载PDF 职称材料

AUV重力加小推冲载荷分离方法 被引量：6

19

作者 宋保维 赵娥 +1 位作者 邵成 李家旺 《鱼雷技术》 2008年第1期7-10,共4页

自主式水下航行器是由载荷和运载体组成的一个多体系统。本文在AUV分离运动数学模型的基础上,推导了载荷和运载体初始位置以及初始攻角的计算模型,提出了一种工程实用的重力加小推冲分离方法,其2个阶段的分离过程主要是依靠分离载荷的... 自主式水下航行器是由载荷和运载体组成的一个多体系统。本文在AUV分离运动数学模型的基础上,推导了载荷和运载体初始位置以及初始攻角的计算模型,提出了一种工程实用的重力加小推冲分离方法,其2个阶段的分离过程主要是依靠分离载荷的自身重力进行分离,必要时辅助以一定的推冲力,并对这种分离方法进行了仿真和安全性研究。仿真结果表明,当运载体速度一定时,在一定程度上增大推冲力,可缩短分离时间,减轻载荷与运载体之间相互作用的影响,可提高分离安全性。该分离方法的安全性与预定分离角和分离初始速度有关,分离初始速度减小,有利于提高分离安全性;分离初始速度增大,可减小预定分离角(不大于90°)以确保分离安全。 展开更多

关键词 自主式水下航行器(auv) 分离方法 载荷分离 分离安全性

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于Matlab的AUV近水面运动模型的建立与仿真 被引量：7

20

作者 潘瑛 徐德民 《船舶工程》 CSCD 北大核心 2003年第5期15-18,共4页

该文运用矢量方法对自主式水下航行器 (AUV )近水面的六自由度运动方程进行了推导 ,得到了一个适于在Matlab环境中仿真的高度矢量化的空间运动模型 ,并用在Matlab的仿真工具箱Simulink中建立的AUV近水面的六自由度运动仿真模块对AUV的... 该文运用矢量方法对自主式水下航行器 (AUV )近水面的六自由度运动方程进行了推导 ,得到了一个适于在Matlab环境中仿真的高度矢量化的空间运动模型 ,并用在Matlab的仿真工具箱Simulink中建立的AUV近水面的六自由度运动仿真模块对AUV的近水面运动进行了仿真 ,在此基础上分析了波浪力对AUV的影响。该模型的建立和仿真为AUV近水面的稳定性分析和控制系统的设计提供了便利的工具。 展开更多

关键词 Matlan auv 自主式水下航行器 六自由度运动方程 仿真 近水面运动模型 矢量方法 波浪力 稳定性分析 控制系统

在线阅读 下载PDF 职称材料