[发明专利]一种水下无人航行器负载投送后快速均衡调节方法

说明书

技术领域

本发明属于一种水下无人航行器调节浮力的方法，尤其涉及能够提高工作效率的一种水下无人航行器负载投送后快速均衡调节方法。 

背景技术

水下无人航行器(Autonomous Underwater Vehicle,简称AUV)作为人类在海洋活动，特别是深海活动中的重要替代者和执行者，已经被广泛应用于科学考察、深海作业、打捞救生等领域，其应用前景极其广泛。但AUV在水下执行任务时，根据任务的不同，对AUV的结构要求也不同，但研制一台AUV需要大量的人力物力资源，甚至包含重要数据信息。所以集多功能及安全性稳定性为一身的航行器技术具有重要意义。随着模块化技术的发展，多功能AUV可以通过搭载不同功能的任务模块实现其多功能能力。某些特殊情况下,AUV在执行任务的过程中,需要多次投送航行器自身携带的任务负载模块,以便这些模块实现在水下的长期工作任务.但水下作业的同时对任务模块的投送对航行器在水下的均衡产生重大影响，甚至可能导致不能继续后续作业，因此，水下无人航行器在投送负载后快速调节其均衡是AUV的重要技术之一。 

目前，AUV的调节浮力的主要方法有海水泵式和油囊式两种，海水泵式调节方法是在AUV内部安装一个液压系统，以便将海水注入或者排出海水舱，当海水进入舱内重力增加，当海水排除海水舱，则浮力增加，从而实现调节AUV的浮力与重力，实现均衡调节。这种方法需要额外配套液压系统和储存海水的舱室且调节速度较慢。而油囊式调节方法与海水泵式相似，但油囊式浮力调节系统不存在与外界物质交换，具有较高的安全性和可操作性。其工作原理是液压传动系统与控制器封闭在耐压壳体中，耐压壳体将液压系统及控制器与海水隔开，通过液压油在伸缩油囊和耐压油舱之间相互转移，改变油囊的排水体积，从而达到调节AUV浮力的目的。这两种方法都可以很好地实现航行器的浮力调节，但两者都需要AUV提供额外的内部空间来放置浮力调节设备。因AUV的特殊性能要求，小体积及高空间利用率是其重要的研究设计指标。 

发明内容

本发明的目的是提供能够提高工作效率的，一种水下无人航行器负载投送后快速均衡调节方法。 

本发明是通过以下技术方案实现的： 

一种水下无人航行器负载投送后快速均衡调节方法，包括以下几个步骤： 

步骤一：AUV任务控制机根据读取到的当前任务负载投送事件，选择当前任务负载投送事件 对应的浮力均衡配置方案，AUV任务控制机内存储有任务负载投送事件集合Σ₁和浮力均衡调整投送方案集合Σ₂，任务负载投送事件集合Σ₁包括每个负载投送事件的任务负载质量、大小、重心位置、用途、投送时间和投送方式，浮力均衡调整投送方案集合Σ₂包括针对每个任务负载投送事件所制定的浮力均衡配置方案，浮力均衡配置方案要求为：任务负载和一个或者几个浮力材料的总合力为零、或者微正浮力； 

步骤二：AUV任务控制机将当前任务负载投送事件和其对应的浮力均衡配置方案传送给AUV运动控制机，AUV运动控制机投送当前任务负载，并释放对应的浮力均衡配置方案中的浮力材料； 

步骤三：判断AUV的纵倾角是否达到满足继续作业的要求，如果没有达到要求，释放应急浮力材料进行浮力微调，直到满足要求为止； 

步骤四：AUV任务控制机继续读取任务，如果当前任务为任务负载投送事件，则重复步骤一～步骤三，否则完成操作。 

本发明一种水下无人航行器负载投送后快速均衡调节方法还可以包括： 

当任务负载为一个，且其对应的浮力均衡配置方案中包括不止一个浮力材料时，同时释放浮力材料。 

本发明的有益效果：