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        AUV水下自動接駁入塢技術完成技術驗證

        發布日期:2023-03-28發布人:青島澎湃海洋探索技術有限公司點擊量:2490

        AUV在水下長期作業中存在一個重要瓶頸,就是能源供給問題,即充電問題;另外,在衛星信道帶寬有限且有水下隱蔽航行要求的情況下,水下獲取的大量數據的上傳也是一個瓶頸。為此,我們研究采用移動式大型水下塢站來解決上述瓶頸。

        AUV在水下長期作業中存在一個重要瓶頸,就是能源供給問題,即充電問題;另外,在衛星信道帶寬有限且有水下隱蔽航行要求的情況下,水下獲取的大量數據的上傳也是一個瓶頸。為此,我們研究采用移動式大型水下塢站來解決上述瓶頸。

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        01兩大模式

        AUV在水下分為兩大模式


        任務模式

        任務模式主要是根據AUV的任務規劃,利用傳感器采集數據結合數據驅動、SLAM導航等關鍵技術,實現AUV水下高效率作業。

        接駁模式

        當AUV檢測到自身電量較低不足以支撐后續任務,或者AUV業務數據需要上傳時,AUV自動進入接駁模式。


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        02三個階段

        AUV接駁模式主要分為三個階段


        AUV遠端航行階段

        首先,第一階段為AUV遠端航行階段,此時AUV在聲學傳感作用范圍外,AUV利用搭載的姿態和速度傳感器,進行組合導航。

        歸航階段

        第二階段為歸航階段,AUV航行到聲學傳感范圍內,利用搭載的聲學傳感設備,測量安裝在水下塢站上的聲學信標的方向,計算得到AUV與水下塢站間的距離以及塢站的位置。

        終端歸航階段

        第三階段為終端歸航階段,當AUV進入水下塢站的視覺范圍內,利用光學接駁引導進入塢站。

        AUV自動接駁入塢全過程


        整個過程中解決的關鍵技術問題包括:水下接駁環境模糊與不均勻條件下的光學傳感問題和穩健數據關聯的SLAM精確導航定位問題;AUV欠驅動和歸航過程中不確定性橫流干擾及實時避障條件下,基于虛擬域逆動力學與動態窗口法對接駁中姿軌進行同步在線優化;針對末端低速對接過程中出現的姿態控制不精確和舵力失效問題,采用基于ILOS和深度強化學習的混合接駁控制。

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