爬游无人潜水器导航控制系统设计

深海爬游无人潜水器是一种既可在深海巡游,又可在海底爬行的新型深海无人潜水器。针对爬游潜水器水中巡游和海底爬行作业的任务需求,以及控制系统通信量大、管理设备多、数据处理量大、工况复杂等问题,提出了“上层导航控制+下层运动控制”两层控制结构的思想,设计了以PC104嵌入式计算机为硬件平台,以实时多任务操作系统VxWorks为软件平台的爬游无人潜水器嵌入式导航控制系统。在实现多任务调度、通信管理、数据采集存储等功能的基础上,完成了导航避障决策仿真实验,验证了潜水器导航控制系统的控制效果。     

基于单信标测距的载人潜水器回收定位算法

为了保障潜水器安全回收,设计了基于移动单信标测距的载人潜水器回收定位算法,并进行了系统可观测性分析.该算法无需事先布放海底基阵,利用船尾吊放通信机与潜水器的距离信息实现潜水器定位.首先利用母船GPS信息、船艏向信息和放缆长度估计吊放通信机位置,然后通过通信机和潜水器之间的成对距离信息进行潜水器位置初始化,最后利用扩展卡...     

未来十年全球无人无缆自主式潜水器的发展趋势

本文阐述了全球无人无缆自主式潜水器应用背景和重要性，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的发展趋势。     

一类载人潜水器的导航技术研究

介绍了一类载人潜水器导航系统的组成,接着阐述了基于工业以太网的信息采集模块. 由于载人潜水器动力学模型存在未建模扰动以及各种传感器存在不同程度的误差,需要采用卡尔曼滤波器（KF）等方法进行数据滤波,最后将滤波后的数据用于该类载人潜水器的导航研究. 半物理仿真平台结果表明,载人潜水器的导航精度得到了大幅度提高.     

基于STM32全海深ARV监控系统设计

针对全海深无人潜水器海洋参数监测的任务需求,结合“彩虹鱼”号全海深无人潜水器监控系统研制的实践经验,对全海深无人潜水器监控系统进行了相关研究,创新性地提出了一种以STM32为核心的全海深ARV监控系统的设计方案.基于模块化的设计思路实现了对ARV电源系统、运动控制系统和作业观导装置的有效控制,联合所研制的上位机可以对ARV水下作业状态及各传感器的数据进行实时控制与采集.大量单项试验、系统联调、水池试验及海试实验结果表明,监控系统方案设计合理、稳定可靠,且取得了满意的海试结果.     

基于组件化思想的载人潜水器操纵模拟器训练评价软件系统开发

组件化编程具有开发效率高、系统可靠、易于升级维护的优点,适合大型、需求不确定型软件系统的开发。利用组件化编程思想对载人潜水器操纵模拟器训练评价系统软件进行设计,设计中将系统界面与业务逻辑实现进行了分离,将数据逻辑从实现操作流程的代码中分离,封装成独立的业务组件,大幅提高了程序开发效率和软件质量。在Delphi平台上实现了载人潜水器操纵模拟器训练评价软件系统。     

基于SQP算法的7000m载人潜水器有约束非线性控制分配研究

以7000m载人潜水器为研究对象，分析了潜水器的推进系统，并给出了6自由度推力转换模型，重点讨论了载人潜水器控制分配的优化问题．结合7000m载人潜水器的推进器布置和推进器特点，设计了优化准则代价函数，采用序列二次规划（sequential quadratic programming，SQP）算法求解了载人潜水器的非线性控制分配问题，通过半物理仿真平台实验验证了本文提出的控制分配算法的正确性和有效性．     

基于自抗扰控制的载人潜水器动力定位仿真研究

针对载人潜水器(MSV)在不确定海洋环境中的动力定位问题,提出了一种线性扩张状态观测器与离散二阶系统最速反馈控制律相结合的线性自抗扰控制(LADRC)方案;先根据动力学原理,建立了带海流干扰的载人潜水器六自由度运动模型,然后再引入虚拟控制量,对模型进行了部分解耦,最后运用MATLAB软件,针对某载人潜水器进行了四自由度动力定位系统仿真实验,结果表明,使用该方法能快速且有效地抵御强海流干扰,满足了载人潜水器高精度悬停定位的要求。     

7000米载人潜水器推进器故障容错控制分配研究

介绍了7000米载人潜水器推进系统的组成和推进器布置,描述了潜水器控制分配问题,对推进器推力和期望控制量进行了归一化处理．根据载人潜水器的推进器布置,建立了系统的控制分配模型,设计了推进器故障容错处理策略,研究了基于推力最小二范数的载人潜水器控制分配求解方法．采用基于伪逆矩阵与定点分配的混合控制分配求解算法,在半物理仿真平台上实验验证了控制分配求解算法的正确性和有效性．     

无人遥控深潜器的现状和技术动向

近年来,随着海洋石油开发,海底矿物资源的采集,海底电缆的敷设、维护,以及海洋开发事业的发展,深潜器的建造数量正在急剧增多,广泛用于水下观测、采样、海洋工程的施工、电缆和管线的敷设等水下作业。在海洋开发中,由于自然环境非常严酷和危险,而且     

复合干扰下载人潜水器的全阶滑模控制

针对蛟龙号载人潜水器(JIAOLONG)在运行过程中受到深海洋流、模型不确定性和未建模动态等因素影响,本文设计了一种基于干扰观测器的新型全阶滑模控制(disturbance-observer based full-order sliding mode control,DOB–FOSMC)方法.首先,建立载人潜水器系统的动力学模型;然后,设计扩展非线性干扰观测器估计系统的复合扰动;其次,设计能够描述潜水器完整动态特性的全阶滑模面,从而得到滑模控制律,并给出闭环控制系统的稳定性分析;最后,通过数值仿真验证控制方法的有效性和优越性.基于干扰观测器的全阶滑模控制方法的优越性主要体现在:能够描绘载人潜水器的全阶动态特性,并且有效抑制抖振现象.     

潜水器舱室空间布局的多学科设计方法研究

载人潜水器舱室空间布局涉及到多目标、多学科问题,通过对潜水器舱室空间的分析,研究了多学科设计优化方法对于这类多目标、多学科问题求解的有效性。建立潜水器多学科设计优化方法和协同优化思路,分解潜水器舱室并对潜水器舱室空间进行详细描述,构建基于Pareto的多目标遗传算法,对潜水器舱室空间进行多学科分解和计算,最终获得潜水器舱室空间设计方案。     

载人潜水器仿真系统网络通讯技术

文章在介绍网络通讯方法选择原则的基础上提出用TCP/IP套接字技术实现载人潜水器仿真系统网络通讯。TCP/IP套接字技术是实现异种机、异种操作系统应用程序间相互连接和通信广泛使用的方法,本文详细介绍了其在载人潜水器仿真系统应用中的实现过程,对相关应用具有一定的参考价值。     

水下机器人用的封闭循环式柴油发动机

Mitsui工程造船公司和东京大学工业科学研究所的T·Ura教授及他的研究小组共同研制了一种封闭循环式柴油发动机(CCDE),作为一种在深海中长期作业的无人操纵的水下机器人的有效能源。 水下和海底测量是通过从观测船上往海中放下的测量仪器进行的。利用具有自动化测量能力的水下机器人或自主式潜水器(AUV)对深不可测的海底和大洋进行观测是很理想的。AUV在广大的海域中长期作业必须有大容量的经济的和高密度的能量供应系统,它应使机器人自主操作有足够的可靠性。     

利用并行计算机实时处理的水下机器人在海洋开发中应用的探讨

本文提出利用水下机器人及并行计算机进行海洋观测与监测、海底岩石成象、海洋环境污染调查、海洋新能源勘探的原理。建议重视对海洋新能源的开发。     

为了在海洋深处遨游

在一个明媚的春日,美国南极洲McMurdo站的研究人员将一个圆柱形的小型机器人穿过冰孔放入海洋中,这个冰下航行和成像潜水器(SCINI)机器人的冰下航行,揭开了使用     

我国首个7000米载人水下机器人今年下海试验

“7000米载人潜水器”1：6模型 全国政协委员、中国国家海洋局局长孙志辉在接受新华社记者采访时透露,中国自主研制的世界首个7000米载人水下机器人今年将进行下海试验,有关部门正在协商具体时间。     

低成本、高敏感水下听音器

美国波士顿大学机械工程研究生、伍兹霍尔海洋研究所客座研究者贾森·霍姆斯研制出了一种低成本、高敏感水下听音器阵列,引起了国土安全和海洋研究界的关注.霍姆斯的装置是一种水下水听器阵列,设计用一小型自主潜水器来拖曳,能够监听来自远洋对美国航道的各种威胁或监听各种用于海洋声学研究的声音.     

基于Direct3D的海底地形显示方法研究

海底地形是海洋环境的主要组成部分,在军事及海洋开发领域具有重要价值。因而本文提出了基于规则网格的三角网生长法构造不规则三角网,并通过不规则三角网搭建海底地形的思路,在Direct3D环境下进行了仿真,生成的海底地形具有较高的真实感,能够逼真地反映出海底复杂的地形环境     

海洋卫星知识介绍

早在1962年美国进行了载人”水星”号（MERCURY）试验飞行，第一次从160m高空观测海洋，拍摄了海洋照片，开创了从太空探测海洋的新纪元。迄今，国际上发射了许多颗海洋卫星，大体上可分为三类：