發(fā)布時(shí)間：2024-12-17 22:08

　　自主式水下潛航器(Autonomous Underwater Vehicle,AUV)是一種無(wú)人操控、可自主導(dǎo)航的水下航行器,它集傳感器技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)等高科技于一體,可用來(lái)組建水下數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、海域監(jiān)控系統(tǒng)、甚至是水下無(wú)人作戰(zhàn)網(wǎng)絡(luò)等,在科研和軍事領(lǐng)域越來(lái)越重要。電控系統(tǒng)是AUV的核心,也是其高技術(shù)的集中體現(xiàn),AUV的環(huán)境感知、自主導(dǎo)航、運(yùn)動(dòng)控制、數(shù)據(jù)采集、特殊任務(wù)執(zhí)行都依賴于電控系統(tǒng)。目前的AUV電控系統(tǒng)體積龐大、相對(duì)功耗高、成本昂貴,針對(duì)其不能在狹窄水域作業(yè)和民用成本高等缺點(diǎn),設(shè)計(jì)了一種基于ROS的AUV嵌入式控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要由導(dǎo)航傳感器系統(tǒng)、樹(shù)莓派主控、STM32輔助控制板組成。其中,在樹(shù)莓派上移植了ROS來(lái)開(kāi)發(fā)主控程序,在輔助控制板上移植了Free RTOS來(lái)開(kāi)發(fā)應(yīng)急安全策略。導(dǎo)航傳感器僅使用了慣性測(cè)量MEMS集成傳感器和深度傳感器,用深度傳感器來(lái)校正陀螺儀漂移和積分運(yùn)算的累積誤差,得到了更加精確的空間位移數(shù)據(jù)。通過(guò)實(shí)際測(cè)試,得到了幾種數(shù)據(jù)融合算法的直觀效果和數(shù)值分析,經(jīng)對(duì)比后選定模糊卡爾曼濾波器作為本設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)融合算法,進(jìn)一步降低了陀螺儀漂移的影響;并對(duì)模糊卡爾曼算法的計(jì)...

【文章頁(yè)數(shù)】：85 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.1CR-01型和CR-02型AUV以哈爾濱工程大學(xué)為主，聯(lián)合其他高校和研究所共同合作研制的“智水”系列AUV加入

焙繳疃卻?到了5300m[1]；該型號(hào)是與俄羅斯合作研發(fā)的一款A(yù)UV，在平臺(tái)可靠性，控制系統(tǒng)的魯棒性、系統(tǒng)容錯(cuò)能力等方面都有很大進(jìn)步，能滿足一般的科研需求，如測(cè)量并采集海洋水文數(shù)據(jù)，以及探測(cè)海底地形地貌并繪制二維和三維地圖等等。CR-01的改進(jìn)型號(hào)CR-02于2006年在南海海域....

圖1.2智水型AUV中國(guó)海洋大學(xué)提出的一種基于PC104模塊的AUV控制系統(tǒng)，其使用的魚(yú)雷型AUV平臺(tái)

浙江省碩士學(xué)位論文3圖1.2智水型AUV中國(guó)海洋大學(xué)提出的一種基于PC104模塊的AUV控制系統(tǒng)，其使用的魚(yú)雷型AUV平臺(tái)如下圖1.3所示。該系統(tǒng)冗余容錯(cuò)功能足夠，體積大大減小，可以在狹窄水域作業(yè)，但是傳感器系統(tǒng)稍微復(fù)雜，功耗、效率、潛航時(shí)間、成本等方面有待進(jìn)一步優(yōu)化。圖1.3魚(yú)....

圖1.3魚(yú)雷型AUV模型圖

浙江省碩士學(xué)位論文3圖1.2智水型AUV中國(guó)海洋大學(xué)提出的一種基于PC104模塊的AUV控制系統(tǒng)，其使用的魚(yú)雷型AUV平臺(tái)如下圖1.3所示。該系統(tǒng)冗余容錯(cuò)功能足夠，體積大大減小，可以在狹窄水域作業(yè)，但是傳感器系統(tǒng)稍微復(fù)雜，功耗、效率、潛航時(shí)間、成本等方面有待進(jìn)一步優(yōu)化。圖1.3魚(yú)....

圖1.4美國(guó)海軍研究生院的ARIES

浙江省碩士學(xué)位論文4圖1.4美國(guó)海軍研究生院的ARIES圖1.5麻省理工學(xué)院的Odyssey-II美國(guó)喬治亞理工學(xué)院的KevinDeMarco等公開(kāi)了一種名為Yellowfin的AUV控制系統(tǒng)，該AUV電控系統(tǒng)以Intel芯片為主控的ThePico-ITXSBC型卡片式電腦平臺(tái)，....

本文編號(hào)：4016601