[发明专利]一种水下目标定位方法

说明书

技术领域

本发明涉及水下检测领域，尤其涉及一种水下目标定位方法。

背景技术

机器人技术是集运动学与动力学理论、机械设计与制造技术、计算机硬件与软件技术、控制理论、电动伺服随动技术、传感器技术、人工智能理论等科学技术为一体的综合技术。他的研究与开发标志着一个国家科学技术的发展水平，而其在各种机械领域的普及应用，则显示了这个国家的经济和科技发展的实力。

世界上许多国家为了推进本国的机器人开发事业，打入竞争日益激烈的国际高科技市场，不惜投入巨大的人力、财力来推动机器人技术的发展，开发出了许多类型的机器人。机器人的应用领域也逐渐从人工环境扩展到了水下和宇宙。

随着人口数量的增长和科学技术水平的不断提高，人类已把海洋作为生存和发展的新领域，海洋的开发与利用已经成为决定一个国家兴衰的基本因素之一，从而使水下机器人具有更加广阔的应用前景。水下机器人设计是一项综合性的复杂工程，技术密集度高，是公认的高科技。他的研制水平体现了一个国家的综合技术力量。

水下机器人一般可以分为两大类：一类是有缆水下机器人，习惯称为遥控潜水器(Remote Operated Vehicle，简称ROV)；另一类是无缆水下机器人，习惯称为自治潜水器(Autonomous Underwater Vehicle，简称AUV)。此外，按使用的目的分，有水下调查机器人(观测、测量、试验材料的收集等)和水下作业机器人(水下焊接、拧管子、水下建筑、水下切割等作业)；按活动场所分，有海底机器人和水中机器人。

但是，无论水下机器人工作在哪一种应用领域，水下机器人的定位对操控方来说，非常重要，同时水下机器人在遇到水下目标时，对水下目标类型的判断也相当关键。水下机器人的定位信息能够帮助操控方了解水下机器人的工作进度，从而对当前的工作进展和未来的工作安排有一个提前判断，水下目标类型的判断能够帮助操控方了解水下状况，从而确定是否寻找到期望目标。但是，由于水下无线传输的局限性，GPS信号无法传送到水下，现有技术中缺少水下机器人定位的有效手段，更缺少将水下机器人定位和水下目标类型判断有机结合的智能化控制系统。

因此，需要一种水下目标定位方法，帮助水下机器人的操控方及时了解到水下机器人的GPS位置，实现对水下机器人的定位，还能对遇到的物体实现水下目标类型，为操控方提供更多有价值的参考数据。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种水下目标定位方法，引入浮标子系统、声呐子系统、目标识别子系统和控制子系统四个子系统，将浮标子系统与控制子系统通过有线电缆连接，并在浮标子系统上安装太阳能供电设备，用于为所述目标定位识别系统供电，另外，基于浮标GPS位置、浮标与水下机器人相对位置和目标与水下机器人的相对距离确定水下目标GPS位置，以及通过摄像装置和图像处理装置完成对目标类型的图像识别，使得水下机器人控制系统得到进一步的完善。

根据本发明的一方面，提供了一种水下目标定位方法，该方法包括：1)提供水下机器人目标定位识别系统，所述目标定位识别系统包括浮标子系统、声呐子系统、目标识别子系统和控制子系统，所述浮标子系统悬浮在水下机器人上方的水面上，所述目标识别子系统、所述声呐子系统和所述控制子系统设置在水下机器人上，所述浮标子系统用于确定浮标GPS位置，所述声呐子系统用于确定浮标距离水下机器人的浮标相对位置，所述目标识别子系统用于确定水下目标类型，并用于确定水下目标距离水下机器人的目标相对距离，所述控制子系统根据所述浮标GP S位置、所述浮标相对位置和所述目标相对距离确定水下机器人GPS位置和水下目标GPS位置；以及2)使用所述目标定位识别系统来进行定位。