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题名洋流环境下基于DVFH+的AUV避障控制
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作者
朱仲本
张嘉豪
薛祎凡
秦洪德
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机构
哈尔滨工程大学青岛创新发展基地
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出处
《水下无人系统学报》
2025年第1期15-23,共9页
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基金
国家自然科学基金杰出青年基金(52025111)
山东省自然科学基金青年基金(ZR202211130097)。
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文摘
针对向量场直方图法(VFH)的改进算法VFH+忽视自主水下航行器(AUV)动力学性能和洋流环境的影响,且对阈值设置敏感的问题,文中提出了一种基于动力学的VFH+(DVFH+)。通过AUV的动力学参数来限制期望艏向的输出,解决了原算法期望输出跳变的问题,从而改善了AUV的跟踪性能;考虑真实洋流环境下的漂角补偿,优化了避障算法,提高了其鲁棒性和适应性;根据障碍物信息自适应调节阈值大小,从而计算得到符合AUV周围环境特征的规划指令,保证航行的高效性和安全性。采用REMUS 100 AUV模型进行仿真实验,结果表明,文中所提出的DVFH+能给出更加光滑可行的避障路线,适用于复杂环境下的AUV避障,且有效避免了原算法因阈值设置不合理导致的路径绕远及规划失败等情况。
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关键词
自主水下航行器
避障控制
向量场直方图
洋流环境
动力学性能
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Keywords
autonomous undersea vehicle
obstacle avoidance control
vector filed histogram
ocean current environment
dynamics performance
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分类号
TJ630.33
[兵器科学与技术—武器系统与运用工程]
U675.9
[交通运输工程—船舶及航道工程]
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题名基于未知声速的水下三维单信标定位模型
被引量：1
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作者
朱仲本
田瑞菊
许培龙
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机构
哈尔滨工程大学船舶工程学院
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出处
《造船技术》
2022年第1期6-11,共6页
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文摘
现有水下单信标定位通常考虑航行器在二维运动状态下建立动力学模型,但实际上航行器在三维状态下运动。针对其三维运动的特点,将水深作为新的状态变量,基于原有5个状态变量,提出一种新型水下单信标定位模型,并建立相应的过程噪声模型。使用仿真数据,对比新型水下单信标定位模型与传统模型,利用卡尔曼滤波输出评估2种模型的定位精度。仿真模拟显示,新型水下单信标定位模型可提高航行器水下定位精度。
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关键词
水下单信标定位
三维动力学模型
卡尔曼滤波
位置估计
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Keywords
underwater single beacon location
three-dimensional dynamics model
Kalman filtering
position estimation
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分类号
U675
[交通运输工程—船舶及航道工程]
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题名翼身融合水下滑翔机运动仿真分析
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作者
刘传奇
朱仲本
刘杰
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机构
哈尔滨工程大学船舶工程学院
中国船舶科学研究中心深海技术科学太湖实验室
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出处
《造船技术》
2022年第2期12-18,92,共8页
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文摘
针对回转体形状的水下滑翔机浅海水域滑翔能力弱的问题,以翼身融合水下滑翔机为研究对象,对其进行垂直面动力学模型的建立,并采用MATLAB/Simulink搭建运动模型仿真系统进行开环运动响应研究,分析执行机构的调节速度、浮力调节机构布局方式对水下滑翔机运动性能的影响,得到有利于浅海水域滑翔作业的解决方案;研究水下滑翔机系统输入对运动响应参数的影响程度和定量关系,分析水下滑翔机翼身融合水下滑翔机滑翔比与运动角度关系,得到小角度滑翔可充分利用大滑翔比优势适应浅海水域滑翔作业的结论。
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关键词
翼身融合水下滑翔机
动力学建模
运动仿真
开环响应分析
浅海水域滑翔
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Keywords
blended-wing-body underwater glider
dynamics modeling
motion simulation
open-loop response analysis
glide in shallow water
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分类号
U661.338
[交通运输工程—船舶及航道工程]
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题名面向智能水下机器人的在线自主学习技术及应用
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作者
王卓
朱仲本
秦洪德
孙延超
李鹏
邓忠超
黄海
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机构
哈尔滨工程大学
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出处
《中国科技成果》
2023年第24期I0001-I0001,共1页
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文摘
水下机器人已被逐渐应用于海洋产业的各个领域中,在维护生命、财产安全与保护环境方面发挥着不容忽视的作用,为促进海洋强国建设发挥越来越大的作用。在海上平台设备健康检测与维护、水产养殖、海上应急救援、海环境观测与资源探测等方面对水下机器人的环境适应性、通用性、智能水平和导航精度提出更高的要求。因此需要利用机器学习技术,在水下环境感知、系统能力评估、智能决策和行为控制等方面,通过系统的深度学习、自主学习和在线学习,提升水下无人装备的整体智能水平,满足海洋开发应用的需求。
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关键词
水下机器人
环境感知
智能决策
深度学习
海洋开发
在线学习
资源探测
水产养殖
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分类号
TP242
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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