负浮力水下航行器概念设计及动力学仿真

提出一种基于负浮力设计思想的水下航行器,其原理是在运动时通过在固定机翼上产生的流体升力来平衡其负浮力。建立其空间六自由度动力学模型,并用龙格-库塔数值方法进行仿真求解和动力学行为分析。分析结果表明,与传统中性浮力自主水下航行器相比,负浮力水下航行器具有负载能力强、容积利用率高、升阻比大的优点。     

基于多波束前视声呐的水下障碍物检测及避障算法

近年来,人们开始不断地开发海洋资源和空间,如在海底铺设大量的天然气管道以便于运输,因此,利用自主式水下航行器去探测海底天然气管道是否泄漏的技术,就具有重大的战略意义。基于自主式水下航行器搭载的多波束前视声呐采集的数据,进行声呐图像中的障碍物检测,提出了一种基于类间方差及小区域抑制的障碍物检测算法。然后,利用声呐图像的障碍物检测结果,设计了基于障碍物轮廓的避障算法,来估计合理的避障角度,传送给水下航行器的主控来控制航行器避开障碍物。