一种远程自主水下航行器多载荷覆盖方法
【专利摘要】本发明涉及一种远程自主水下航行器多载荷覆盖方法，根据陀螺的输出建立导航坐标系，根据加速度计输出解算出水下航行器在导航坐标系中的速度和位置。水听器是一种是把水下声信号转换为电信号的换能器，利用不同位置收到的同一讯号，经过电脑处理和运算之后，就可以迅速的进行粗浅的定位。本发明与传统的水下航行器载荷独立布放方法相比，本发明所提出的协同覆盖方法能够实现载荷的最优分布，增大载荷覆盖区域，从而有效提升载荷的工作效率。
【专利说明】-种远程自主水下航行器多载荷覆盖方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于水下航行器领域，具体涉及一种远程自主水下航行器多载荷覆盖方 法。
【背景技术】
[0002] 自主水下航行器是人类开发和利用海洋的有效工具，作为水下运载的主要手段， 在科学研究、军事、工业等领域的应用越来越广泛。水下航行器为完成各项任务，通常需要 携带多个载荷（如声响、信标、传感器等），通过远程的航行在指定水域对载荷实施分离和 布放，从而使载荷在该区域进行作业。
[0003] 随着作业任务的日趋复杂化和作业海域的扩大化，单个载荷往往难W完成所赋予 的作业任务，因此需要多个载荷对目标区域实施有效的覆盖。受水下航行器运载能力的限 巧IJ，单个个体所携带的载荷已很难达到作业需求，需要多个水下航行器携带载荷同时进入 目标海域实施布放。但是，由于航行器独立航行，相互之间缺乏信息的交流与沟通，各行其 是，容易造成载荷布放范围的重叠或遗漏，难W对作业区域实现有效覆盖，造成资源的浪费 和效率的下降。
【发明内容】
[0004] 要解决的技术问题
[0005] 为了避免现有技术的不足之处，本发明提出一种远程自主水下航行器多载荷覆盖 方法，通过将多个水下航行器同时发射并W编队的形式进入作业区域，到达指定位置后水 下航行器通过个体间的协同算法调节相互间的位置，并布放载体形成密集的载体阵列，从 而完成对作业区域的有效覆盖。
[000引技术方案
[0007] -种远程自主水下航行器多载荷覆盖方法，其特征在于步骤如下：
[0008] 步骤1 ;发射艇在作业区域外同时发射多条水下航行器，水听器不开机，通过管制 阶段和直航阶段实现自身的稳定运行；
[0009] 步骤2 ;惯性导航系统和水听器系统开机工作，获取周围邻居的位置和运动速度 信息；
[0010] 步骤3 ;在给定的编队结构参数L下，执行编队航行控制方法，使发射的多条水下 航行器聚集成一个稳定的编队；
[0011] 所述编队航行控制方法
【权利要求】
1. 一种远程自主水下航行器多载荷覆盖方法，其特征在于步骤如下： 步骤1:发射艇在作业区域外同时发射多条水下航行器，水听器不开机，通过管制阶段 和直航阶段实现自身的稳定运行； 步骤2 :惯性导航系统和水听器系统开机工作，获取周围邻居的位置和运动速度信息； 步骤3 :在给定的编队结构参数L下，执行编队航行控制方法，使发射的多条水下航行 器聚集成一个稳定的编队；
位置和速度向量，Vj为邻居j的速向量，P"和Vn分别为水下航行器期望的位置和速度，k为 反馈增益系数，Ni为水下航行器i邻居集合，▽为梯度操作符号；
步骤4 :航行过程中实时更新导航信息，确定新航路点，朝向目标海域航行； 步骤5 :到达目标海域后，增大距离结构参数L使载荷的有效覆盖范围覆盖作业水域面 积，使载荷分散分布，形成网状阵列结构； 步骤6 :分离载荷沉底，载荷布放任务完成。
【文档编号】G01C21/16GK104501799SQ201410795270
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年12月18日 优先权日:2014年12月18日
【发明者】刘明雍, 杨盼盼, 雷小康, 李红, 刘坤, 李洋, 张小件 申请人:西北工业大学