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约束条件下基于满意模型预测控制的动基座水下无人航行器对接控制 被引量:6
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作者 张伟 伍文华 +2 位作者 滕延斌 宫鹏 唐业竞 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第1期108-118,共11页
针对水下无人航行器与运动母船对接过程中存在多种复杂约束,单一优化目标无法满足多目标同时最优的问题,本文通过将满意控制思想引入到模型预测控制中,设计了一种约束条件下的多目标多自由度的满意模型预测控制对接控制器。首先,对动基... 针对水下无人航行器与运动母船对接过程中存在多种复杂约束,单一优化目标无法满足多目标同时最优的问题,本文通过将满意控制思想引入到模型预测控制中,设计了一种约束条件下的多目标多自由度的满意模型预测控制对接控制器。首先,对动基座水下无人航行器对接过程中的多种复杂条件进行详细分析。然后,将水下无人航行器模型按照满意思想进行分布式处理,得到北东位置、深度、纵倾和航向模型。最后,将多种复杂约束分别引入到分布式的水下无人航行器预测模型和目标函数中,进行优化求解。仿真结果表明:该方法在处理多种复杂约束问题上的快速性和稳定性。 展开更多
关键词 动基座水下无人航行器 对接 满意模型预测控制 预测模型 目标函数 时域 回收母船
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带有扰动观测模型预测控制的水下无人航行器对接控制
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作者 张伟 王强 +2 位作者 吴奇阳 郑岩 杜雪 《哈尔滨工程大学学报》 北大核心 2025年第4期634-642,共9页
为实现水下无人航行器的回收,本文将回收中的动态对接问题转换为水下无人航行器与母船的位姿同步控制问题。在水下无人航行器动态对接母船存在外界扰动的情况下,设计了带有扰动观测器的非线性模型预测控制方案。对水下无人航行器的五自... 为实现水下无人航行器的回收,本文将回收中的动态对接问题转换为水下无人航行器与母船的位姿同步控制问题。在水下无人航行器动态对接母船存在外界扰动的情况下,设计了带有扰动观测器的非线性模型预测控制方案。对水下无人航行器的五自由度模型加入相对于惯性系的恒定或缓慢变化的扰动,利用非线性扰动观测器对这些扰动进行估计,并将其输入到模型预测中来增强控制器的鲁棒性。研究表明:通过求解非线性优化问题得到最优控制,使得水下无人航行器能够和母船的位姿保持一致,完成对接过程。本文控制器能够有效抵抗外界扰动,提高对接任务的控制精度。 展开更多
关键词 水下无人航行 态对接 位姿同步控制 外界扰 估计 鲁棒性 非线性模型预测控制 非线性扰观测 非线性优化问题 最优控制
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基于控制障碍函数的欠驱动无人水下航行器椭圆障碍物避障制导
3
作者 野汶博 方洋旺 +1 位作者 洪瑞阳 胡祁东 《兵工学报》 北大核心 2025年第5期356-368,共13页
为保证无人水下航行器在执行海岸线巡逻、大型船只避碰以及穿越密集岛礁等复杂任务时的安全性,提出一种基于控制障碍函数的椭圆模型障碍物避障方法。在对障碍物进行椭圆形建模的基础上设计包含艏向角约束的控制障碍函数,构建带有约束条... 为保证无人水下航行器在执行海岸线巡逻、大型船只避碰以及穿越密集岛礁等复杂任务时的安全性,提出一种基于控制障碍函数的椭圆模型障碍物避障方法。在对障碍物进行椭圆形建模的基础上设计包含艏向角约束的控制障碍函数,构建带有约束条件的二次规划问题,通过与无障碍环境下的制导律相结合,得到闭式解形式的避障制导律。仿真结果验证了所提方法的有效性,可全局上满足安全性和稳定性要求,对于无人水下航行器在复杂海洋环境中的安全航行具有实际应用价值。 展开更多
关键词 欠驱无人水下航行 控制障碍函数 椭圆障碍物 避障 制导律 二次规划
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大小舵布局水下无人航行器最优控制分配方法
4
作者 张鑫 胡志强 +1 位作者 刘健 曾俊宝 《控制理论与应用》 北大核心 2025年第5期885-891,共7页
针对中高速水下无人航行器(AUV)提高容错控制能力、兼顾机动性与控制精度等需求,本文提出一种“非对称X型艉舵+小水平艏舵”的AUV舵布局策略,并研究与之相适应的高效控制分配方法.本文提出的舵布局策略通过大小舵配合,在力矩需求较小时... 针对中高速水下无人航行器(AUV)提高容错控制能力、兼顾机动性与控制精度等需求,本文提出一种“非对称X型艉舵+小水平艏舵”的AUV舵布局策略,并研究与之相适应的高效控制分配方法.本文提出的舵布局策略通过大小舵配合,在力矩需求较小时,优先使用小舵以提高控制精度,力矩需求较大时,大小舵协作以满足机动性需求.建立了适用于该布局策略的控制分配模型并转化为二次规划问题,采用两阶段法求解该模型,依次为确定大舵使能阶段和求解小舵需求阶段.所形成的二次规划问题采用OSQP求解方法,首先,通过快速迭代得到中低精度解,再进行一次解精确处理,兼顾求解效率和精度.最后,通过机动性与精度、容错控制及不同二次规划方法,求解效率对比等3方面仿真,验证了研究方法的有效性. 展开更多
关键词 水下无人航行 X型舵 控制分配 二次规划 容错控制 OSQP
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水下航行器艏部脉动压力及水动力噪声试验研究
5
作者 何幸 黄桥高 +1 位作者 卢博 潘光 《西北工业大学学报》 北大核心 2025年第3期488-495,共8页
水下航行器艏部的设计影响其在水中的流体动力性能,较好的线型设计可以减少水对艏部的直接冲击从而降低航行器水动力噪声。在拖曳水池中,针对5种具有不同艏部线型的航行器模型,使用脉动压力传感器和水听器对不同速度、不同流向位置的脉... 水下航行器艏部的设计影响其在水中的流体动力性能,较好的线型设计可以减少水对艏部的直接冲击从而降低航行器水动力噪声。在拖曳水池中,针对5种具有不同艏部线型的航行器模型,使用脉动压力传感器和水听器对不同速度、不同流向位置的脉动压力和水动力噪声进行了同步测试。试验结果表明,航行速度及艏部线型对脉动压力和水动力噪声均有显著影响。速度越大,流体流动的不稳定性增加,脉动压力强度增大;艏部线型在“尖锐”和“圆钝”之间存在临界值,使得脉动压力峰值的位置最靠后,表现出较低的水动力噪声。 展开更多
关键词 水下航行 艏部线型 压力 力噪声
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基于深度强化学习的水下无人航行器高速目标捕获路径规划
6
作者 庞舟岐 郝程鹏 +1 位作者 林晓波 潘光帅 《控制理论与应用》 北大核心 2025年第10期1968-1980,共13页
高速水下目标捕获问题存在诸多挑战,一方面,受水下多变的环境影响,声呐探测数据有较大的时延性和不确定性;另一方面,由于目标速度快,拦截器无法以追击姿态进行捕获,使得可拦截轨迹的数量大大减少.基于此,本文提出了一种改进的双延时深... 高速水下目标捕获问题存在诸多挑战,一方面,受水下多变的环境影响,声呐探测数据有较大的时延性和不确定性;另一方面,由于目标速度快,拦截器无法以追击姿态进行捕获,使得可拦截轨迹的数量大大减少.基于此,本文提出了一种改进的双延时深度确定性策略梯度(ITD3)算法来提高拦截器的捕获效率和精度.首先,基于拦截器动力学本文构建“规划器–控制器”级联仿真方式,相较于纯运动学仿真更精确,相较于制导控制一体模型更符合实际情况;其次,为了解决动作空间较大以及水下传感器存在时延的问题,本文提出了动作掩膜机制并引入了基于时延的探索噪声;再次,为使奖励函数契合高速目标捕获任务特点,本文设计了新的奖励函数对不利于捕获的状态进行惩罚;最后,为提高算法的收敛速度和稳定性,本文在TD3算法的基础上融合优先级经验回放以及softmax操作符.仿真实验和半实物仿真表明,和传统捕获算法相比,本文提出的ITD3算法捕获目标的时间更短、脱靶率更低,并有着较强的可行性. 展开更多
关键词 深度强化学习 确定性策略梯度 高速目标捕获 水下无人航行 马尔可夫决策过程
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水声通信多约束下水下无人航行器集群路径规划策略
7
作者 徐明华 金建钢 王斌 《哈尔滨工程大学学报》 北大核心 2025年第8期1583-1592,共10页
针对水下无人航行器集群在水声通信影响下水雷探测任务的路径规划与任务分配需求,本文提出了一种基于自适应大邻域算法的两阶段协同探测方法。通过“粗扫全覆盖+精扫路径规划”策略,结合通信约束动态优化水下无人航行器航速,利用多水下... 针对水下无人航行器集群在水声通信影响下水雷探测任务的路径规划与任务分配需求,本文提出了一种基于自适应大邻域算法的两阶段协同探测方法。通过“粗扫全覆盖+精扫路径规划”策略,结合通信约束动态优化水下无人航行器航速,利用多水下无人航行器协同完成海域粗扫并定位可疑目标区域。随后对可疑目标区域进行精细化扫描并以探测效率最优为目标,采用容量限制的水下无人航行器路径规划模型对多个可疑目标区域进行路径规划。数值仿真结果表明:本文提出的方法能根据海域面积、通信带宽及水下无人航行器数量生成高效探测方案,边际效益量化模型验证了其经济性与有效性。 展开更多
关键词 水下无人航行 集群协同 路径规划 水雷探测 自适应大邻域算法 边际效益 航速优化 任务分配
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水下无人航行器高速航行下的运动特性及仿真控制研究
8
作者 王磊 任梦晨 +3 位作者 张占阳 李德军 张伟 杨青松 《舰船科学技术》 北大核心 2024年第6期86-89,共4页
水下无人航行器具有水下活动范围大、机动性好优点,主要用于大范围地形地貌勘探,水下高速长航程航行时,水下航行器运动特性和姿态控制是研究重点。本文建立水下航行器垂直面航行运动模型,分析高速航行下的运动特性。为保证高速航行高效... 水下无人航行器具有水下活动范围大、机动性好优点,主要用于大范围地形地貌勘探,水下高速长航程航行时,水下航行器运动特性和姿态控制是研究重点。本文建立水下航行器垂直面航行运动模型,分析高速航行下的运动特性。为保证高速航行高效稳定,提出PID方法控制纵倾和滑模方法控制深度的组合控制策略。通过仿真试验,开展高速航行运动仿真研究。研究结果表明,在高速航行下,水下航行器会产生一定纵倾,且随着航速增加,纵倾影响会越大,高速状态放大了水下航行器外形上下轻微不对称的特性,诱导产生的垂向水动力及力矩增大,进而引起纵倾;在高速航行条件下,水下航行器能稳定保持定深度长距离航行,控制策略具有很好的适用性。 展开更多
关键词 水下无人航行 特性 高速航行 仿真 控制
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面向水下航行器集群协同信息的级联编码研究
9
作者 张家豪 闫金金 汲赫婵 《哈尔滨工程大学学报》 北大核心 2025年第10期2084-2093,共10页
针对水声通信面临着频谱有限、传输速率低下和通信延迟等问题,本文对无人水下航行器集群协同导航过程中的信息传输进行了研究。将领航-跟随者航行器集群中的领航者作为研究对象,通过对其仿真提取待传输信息并分析信息特性,提出了一种混... 针对水声通信面临着频谱有限、传输速率低下和通信延迟等问题,本文对无人水下航行器集群协同导航过程中的信息传输进行了研究。将领航-跟随者航行器集群中的领航者作为研究对象,通过对其仿真提取待传输信息并分析信息特性,提出了一种混合结构级联编码技术,通过无损信息编码来减少带宽使用,提高通信效率。结合字典和编码树,在二叉树中储存词条以消除重复存储,提高压缩比。通过存储词条并进行节点统计,利用统计结果优化后续处理步骤,并在二次编码阶段利用统计信息来构建初始编码树,从而节省编码时间。仿真结果表明,与传统编码技术相比,本文提出的混合结构级联编码技术能够显著提高信息传输的有效性,大幅减少数据冗余,信息量平均减少了39.5%,有效满足了降低集群协同信息传输的带宽需求。通过编码和信息重组算法,实现了安全加密机制,以确保数据传输的安全性。本文研究为水下航行器集群的协同信息传输提供新的思路,进而提升集群协作的可实施性。 展开更多
关键词 无人水下航行 集群 信息传输 字典 字串表 编码树 霍夫曼树 数据压缩
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水下无人航行器发电及储能技术研究 被引量:1
10
作者 黄文飞 张驰 +3 位作者 陈友鹏 陈榕 郑鸿宏 杨承昭 《舰船科学技术》 北大核心 2024年第1期115-120,共6页
自水下无人航行器出现以来,关于其发电和储能系统的研究就从未停止。对适合长期部署的自供电水下无人航行器的需求一直在增长,需进一步研究小规模海洋梯度能源系统。本文综述了利用海洋热能(海水温差、相变材料和热电发生器)和海洋环境... 自水下无人航行器出现以来,关于其发电和储能系统的研究就从未停止。对适合长期部署的自供电水下无人航行器的需求一直在增长,需进一步研究小规模海洋梯度能源系统。本文综述了利用海洋热能(海水温差、相变材料和热电发生器)和海洋环境能(风能、太阳能和波浪能)的发电技术,总结其优缺点。同时,介绍目前及未来用于水下无人航行器的储能电池,包括锂电池、燃料电池、半燃料电池等。最后,对水下无人航行器电池的未来发展方向进行讨论,为其发电及储能技术发展提供一定参考。 展开更多
关键词 水下无人航行 发电系统 储能系统
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基于反馈增益反步法欠驱动无人水下航行器三维路径跟踪控制 被引量:10
11
作者 王宏健 陈子印 +1 位作者 贾鹤鸣 李娟 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期66-77,共12页
针对欠驱动无人水下航行器的三维空间路径跟踪控制问题.基于虚拟向导建立载体坐标系下的三维路径跟踪运动学误差模型,首先设计跟踪误差反馈增益形式的线性控制项镇定位置跟踪系统,避免计算虚拟控制量导数的复杂形式;然后基于反步法设计... 针对欠驱动无人水下航行器的三维空间路径跟踪控制问题.基于虚拟向导建立载体坐标系下的三维路径跟踪运动学误差模型,首先设计跟踪误差反馈增益形式的线性控制项镇定位置跟踪系统,避免计算虚拟控制量导数的复杂形式;然后基于反步法设计动力学控制器,通过合理的选择控制器参数消除了部分非线性项,简化了虚拟控制量的形式,同时避免了采用传统反步法设计控制器时存在的奇异值问题,基于李雅普诺夫稳定性理论设计鲁棒反馈补偿项,保证了闭环跟踪误差系统状态的一致最终有界.仿真实验表明本文设计控制器能够精确跟踪三维曲线路径,并对外界干扰具有较好的鲁棒性. 展开更多
关键词 欠驱无人水下航行 三维路径跟踪 反步法 反馈增益 虚拟向导
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海底定点停驻无人水下航行器流体动力特性分析 被引量:14
12
作者 朱信尧 宋保维 +1 位作者 单志雄 王鹏 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第4期573-578,共6页
在介绍海底定点停驻无人水下航行器(UUV)概念及工作过程的基础上,为了研究UUV上浮及下潜时大攻角下的流体动力特性以及辅推和支撑机构对流体动力特性的影响,采用计算流体力学(CFD)的方法,用Ansys ICEM对无辅推无支撑机构UUV、只有支撑... 在介绍海底定点停驻无人水下航行器(UUV)概念及工作过程的基础上,为了研究UUV上浮及下潜时大攻角下的流体动力特性以及辅推和支撑机构对流体动力特性的影响,采用计算流体力学(CFD)的方法,用Ansys ICEM对无辅推无支撑机构UUV、只有支撑机构的UUV、有辅推有支撑机构3种航行器外围流场进行结构化的网格划分,并利用软件CFX对3种模型的攻角从-90°变化到90°时93种工况下的流场进行了数值模拟,得到了各工况下航行器的阻力、升力及俯仰力矩数值.最后,对计算结果进行了汇总及分析,得到了3种UUV的阻力系数、升力系数及俯仰力矩系数随攻角的变化曲线,并分析了UUV的阻力、升力、俯仰力矩特性以及辅推、支撑机构对航行器的流体动力特性的影响. 展开更多
关键词 无人水下航行 海底停驻 力特性 数值仿真 结构化网格 辅助推进 支撑机构中
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水下无人航行器机械手系统动力学建模与协调运动轨迹优化 被引量:9
13
作者 黄海 张国成 杨溢 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第9期1437-1443,1451,共8页
针对水下无人航行器和机械手系统,研究了动力学建模与协调运动的轨迹优化技术.基于水下无人航行器和机械手系统的运动学模型,使用Newton-Eulerian方法反向递推得到系统的动力学模型,系统分析了恢复力矩和耦合作用力,并以动力学模型为基... 针对水下无人航行器和机械手系统,研究了动力学建模与协调运动的轨迹优化技术.基于水下无人航行器和机械手系统的运动学模型,使用Newton-Eulerian方法反向递推得到系统的动力学模型,系统分析了恢复力矩和耦合作用力,并以动力学模型为基础,通过对偶原理结合遗传算法建立了水下无人航行器和机械手系统协调运动的轨迹优化算法.仿真结果表明,在没有协调运动轨迹优化和航行器姿态控制的情况下,手臂的俯仰和摆动对航行器产生比较大的影响,所建立的协调运动轨迹优化算法通过航行器和机械手协调运动较大地减小了作业过程中恢复力矩对航行器的作用,使得航行器具有更多的控制力保持作业中的姿态并应付外界扰动,通过和微粒群算法的比较证明了该算法的优越性. 展开更多
关键词 水下无人航行 机械手 力学建模 轨迹优化
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水下无人航行器主动目标自动检测方法研究 被引量:7
14
作者 任宇飞 吴玉泉 +1 位作者 李宇 黄海宁 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2019年第2期227-233,共7页
水下主动目标自动检测是反映水下无人航行器目标探测能力的一项重要指标,混响背景下的主动目标自动检测是其中的难点之一。该文将主动目标自动检测转换为图像分割问题,先用形态学重建或低通滤波算法预处理声图,再用分水岭算法从梯度图... 水下主动目标自动检测是反映水下无人航行器目标探测能力的一项重要指标,混响背景下的主动目标自动检测是其中的难点之一。该文将主动目标自动检测转换为图像分割问题,先用形态学重建或低通滤波算法预处理声图,再用分水岭算法从梯度图像中分割出目标。在此基础上提出了一种自适应阈值选取方法。经过海试数据的检验,文中方法具有较强的稳定性,与传统的恒虚警算法相比,可以有效降低虚警率。 展开更多
关键词 水下无人航行 目标自检测 分水岭算法 图像分割
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无人水下航行器分布式运动控制系统设计与仿真验证 被引量:10
15
作者 赵蕊 余琨 +1 位作者 郑文成 向先波 《中国舰船研究》 2014年第6期92-99,共8页
针对传统采用RS422通信的集中式管理中心任务过重、可靠性差、抗干扰能力差等缺点,设计开发一种基于CAN总线的无人水下航行器分布式控制系统。与传统的集中式控制系统相比,该控制系统可以更容易地接入功能模块且无须对现有硬件进行重新... 针对传统采用RS422通信的集中式管理中心任务过重、可靠性差、抗干扰能力差等缺点,设计开发一种基于CAN总线的无人水下航行器分布式控制系统。与传统的集中式控制系统相比,该控制系统可以更容易地接入功能模块且无须对现有硬件进行重新设计,具有很好的可扩展性,并充分考虑了该航行器的安全性及可靠性问题。首先,给出分布式控制系统的构建方案,再针对核心PC104控制管理中心给出主要控制模型方法,随后通过建立空间运动方程,完成对控制系统的模型建设和控制器软硬件设计工作,并通过实验室数字仿真和半实物仿真进行验证。结果表明,该控制系统具有性能稳定、传输效率高等特点,能够满足无人水下航行器的使用要求。 展开更多
关键词 无人水下航行 CAN总线 控制 分布式控制 半实物仿真
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欠驱动无人水下航行器三维轨迹跟踪的反步控制 被引量:22
16
作者 徐健 汪慢 乔磊 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第11期1589-1596,共8页
针对欠驱动无人水下航行器(underactuated unmanned underwater vehicles,UUVs)三维轨迹跟踪控制问题,本文有别于传统反步法中基于视线法设计姿态角误差变量的思路,提出了一种定义虚拟速度误差变量的反步控制器设计方法,能够有效避免传... 针对欠驱动无人水下航行器(underactuated unmanned underwater vehicles,UUVs)三维轨迹跟踪控制问题,本文有别于传统反步法中基于视线法设计姿态角误差变量的思路,提出了一种定义虚拟速度误差变量的反步控制器设计方法,能够有效避免传统反步法控制律设计时存在的奇异值问题,简化了传统反步法复杂的计算过程;设计了欠驱动UUV的三维轨迹跟踪控制器,给出了系统的误差方程,基于Lyapunov稳定性理论证明了系统在定常外界扰动下的鲁棒性和稳定性;仿真结果表明本文提出的UUV三维轨迹跟踪反步控制方法收敛、有效,能够实现欠驱动UUV对时变三维轨迹的精确跟踪控制. 展开更多
关键词 欠驱无人水下航行 三维轨迹跟踪控制 反步法 LYAPUNOV稳定性理论
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无人水下航行器海底停驻流体动力特性分析 被引量:5
17
作者 朱信尧 宋保维 王鹏 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第8期934-943,共10页
为了研究无人水下航行器(UUV)在海底停驻时水流侧向流过时的受力特性以及垂推对其的影响,采用计算流体力学(CFD)方法,用ANSYS ICEM对海底定点停驻UUV有、无垂推两种模型在距离海底不同距离以及海底不同倾角时的状况进行结构化网格划分,... 为了研究无人水下航行器(UUV)在海底停驻时水流侧向流过时的受力特性以及垂推对其的影响,采用计算流体力学(CFD)方法,用ANSYS ICEM对海底定点停驻UUV有、无垂推两种模型在距离海底不同距离以及海底不同倾角时的状况进行结构化网格划分,并利用CFX对其在不同水流速度下的流场进行了数值模拟,得到了其侧向力、升力随水流速度、距海底距离及海底倾角的变化曲线,并对计算结果进行了分析。最后,根据有、无垂推两种模型的受力仿真结果,分析了垂推对海底定点停驻UUV流体动力特性的影响。分析结果表明:侧向力受近壁面影响较小,而升力受其影响很大;侧向力和升力均随着水流速度的增大而迅速增大;侧向力随着海底倾角绝对值的增大总体呈减小的趋势,其升力则随着倾角的增大迅速增大;UUV有垂推时所受侧向力比无垂推时要大5%~15%,而升力则大数倍。 展开更多
关键词 流体力学 无人水下航行 海底定点停驻 力特性 垂直推进 结构化网格
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DVL辅助的无人水下航行器回溯式无纬度运动对准方法 被引量:3
18
作者 刘付成 刘瑞鑫 +2 位作者 吴枫 付强文 刘美霞 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第6期555-562,共8页
针对无人水下航行器需要精确的姿态信息而位置信息无法获得或无需提供的应用场景,提出一种多普勒测速仪(DVL)速度辅助的无纬度回溯运动对准方法。在粗对准阶段,通过对惯性系视速度矢量拟合粗略估计惯性导航系统(INS)的姿态矩阵和纬度信... 针对无人水下航行器需要精确的姿态信息而位置信息无法获得或无需提供的应用场景,提出一种多普勒测速仪(DVL)速度辅助的无纬度回溯运动对准方法。在粗对准阶段,通过对惯性系视速度矢量拟合粗略估计惯性导航系统(INS)的姿态矩阵和纬度信息,并完成惯性传感器数据的抽取和存储;在精对准阶段,重复利用粗对准阶段的存储数据完成INS/DVL卡尔曼滤波精对准。采用数据压缩存储和正向回溯导航技术,减小了存储空间和计算量,等效缩短了对准时间。船载实验表明,算法可在初始纬度未知条件下10min完成行进间对准,航向精度达0.085°,与纬度已知的传统对准方法精度相当。 展开更多
关键词 无人水下航行 INS/DVL组合导航系统 无纬度运对准 回溯导航
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基于高度计信息处理的欠驱动无人水下航行器地形跟踪控制 被引量:1
19
作者 严浙平 邓力榕 孙海涛 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2014年第2期605-609,614,共6页
针对高度测量信息不准确情况下的欠驱动无人水下航行器(UUV)地形跟踪控制问题,结合欠驱动UUV的固有特性,提出了一种基于反步法的非线性海底地形跟踪控制方法。首先,针对高度计受海水温度和盐度等海洋环境的干扰而导致高度测量信息不准... 针对高度测量信息不准确情况下的欠驱动无人水下航行器(UUV)地形跟踪控制问题,结合欠驱动UUV的固有特性,提出了一种基于反步法的非线性海底地形跟踪控制方法。首先,针对高度计受海水温度和盐度等海洋环境的干扰而导致高度测量信息不准确的问题,采用卡尔曼滤波器对高度测量信息进行处理,提高高度信息的准确性;然后,基于Lyapunov稳定性理论和反步法设计了非线性地形跟踪控制器,并证明了控制系统的渐近稳定性;最后,分别通过仿真实验和海试实验对所提出的方法进行验证。结果表明,基于高度信息滤波处理的欠驱动UUV非线性地形跟踪控制器能够实现精确的地形跟踪控制。 展开更多
关键词 欠驱无人水下航行 地形跟踪 高度信息 卡尔曼滤波 反步法
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水下无人航行器编队协同搜索研究综述 被引量:1
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作者 王中 温志文 蔡卫军 《舰船科学技术》 北大核心 2024年第2期57-62,共6页
随着水下无人航行器(UUV)及相关技术的发展,UUV已被广泛用于执行扫雷、侦察、情报搜索及海洋探测等任务。通过多UUV编队协同,可克服单UUV探测、捕获目标能力有限、作战效能不高的弱点,以满足应对多种复杂任务需求。作为UUV编队协同关键... 随着水下无人航行器(UUV)及相关技术的发展,UUV已被广泛用于执行扫雷、侦察、情报搜索及海洋探测等任务。通过多UUV编队协同,可克服单UUV探测、捕获目标能力有限、作战效能不高的弱点,以满足应对多种复杂任务需求。作为UUV编队协同关键任务之一,UUV编队协同搜索是当今水下协同研究中的一个重要方向。本文综述UUV编队协同搜索的应用研究和方法研究进展情况,分析探讨了UUV编队协同搜索面临的挑战和应用进展。研究成果对进一步发展未来水下无人集群协同具有一定参考意义。 展开更多
关键词 水下无人航行 编队协同 搜索方法
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