[发明专利]一种水下机器人的观测深度分段自适应规划方法

权利要求书

1.一种水下机器人的观测深度分段自适应规划方法，其特征在于包括以下步骤：

1)水下机器人到达观测点后，获取观测点处水下机器人的深度值和高度值；

2)将观测的深度值分为三个阶段：

浅水上浮段：AUV所处水深小于等于n米；

中间划分段：AUV所处水深大于n米且小于2n米；

深水下潜段：AUV所处水深大于等于n米；

3)AUV根据观测的深度值所处的阶段，选择相应的AUV观测控制方法。

2.根据权利要求1所述的一种水下机器人的观测深度分段自适应规划方法，其特征在于浅水上浮段的AUV观测控制方法，包括以下步骤：

AUV上浮至水面，并将ADCP设置为测流模式，进行设定时间的观测；观测完毕后，处理观测数据，并将观测结果发送至母船。

3.根据权利要求1所述的一种水下机器人的观测深度分段自适应规划方法，其特征在于中间划分段的AUV观测控制方法，包括以下步骤：：

首先设定观测深度为水深的一半；

AUV上浮或下潜至设定的观测深度，将ADCP设置为测流模式，调平AUV姿态，进行第1次观测；然后上浮至水面进行设定时间的观测；观测完毕后，处理观测数据，并将观测结果发送至母船。

4.根据权利要求1所述的一种水下机器人的观测深度分段自适应规划方法，其特征在于深水下潜段的AUV观测控制方法，包括以下步骤：

AUV下潜至2n米，将ADCP设置为测流模式，调平AUV姿态，进行第1次观测；然后上浮至n米，调平AUV姿态，进行第2次观测；最后上浮至水面，调平AUV姿态，进行第3次观测；观测完毕后，处理观测数据，并将观测结果发送至母船。

5.根据权利要求2或3或4任一项所述的一种水下机器人的观测深度分段自适应规划方法，其特征在于所述观测结果通过以下公式得到：

ve f l o w = v x _ r e l * cos ( y a w * G R _ t o _ R ) + v y _ r e l * sin ( y a w * G R _ t o _ R ) , vn f l o w = - v x _ r e l * sin ( y a w * G R _ t o _ R ) + v y _ r e l * cos ( y a w * G R _ t o _ R ) , vv f l o w = vz f l o w . ]]>

veflow、vnflow、vvflow分别为大地坐标系下东向、北向和垂向的海流，vx_rel、vy_rel分别为载体坐标系下前向和右向的水流速度，yaw为AUV测流时的航向角，GR_to_R表示角度转换为弧度；

v x _ r e l = v _ f o r w a r d - vx f l o w , v y _ r e l = v _ r i g h t - vy f l o w . ]]>

其中，v_forward、v_right分别为载体坐标系下前向、右向的对地速度，vxflow、vyflow、vzflow分别为载体坐标系下前向、右向和垂向的对流速度。

6.根据权利要求1所述的一种水下机器人的观测深度分段自适应规划方法，其特征在于n为ADCP观测水流深度的上限值。