[发明专利]一种具备渔船拖网规避功能的UUV避碰方法

说明书

本发明提供一种具备渔船拖网规避功能的UUV避碰方法，目的是为了解决现有的UUV难以通过自身携带的主动探测声纳探测并规避渔船拖网的问题，所述的UUV避碰方法以计算机程序的方式嵌入到UUV避碰计算机中，包括如下步骤：通过被动探测声纳监听UUV上方区域出现的目标辐射噪声；将目标辐射噪声声纹与渔船声纹数据库中的声纹信息进行匹配比对；根据匹配比对的结果确定UUV是否需要对目标进行规避及其具体规避方案。本发明针对拖网相对渔船密不可分的特性，通过探测渔船来确定拖网存在并绕开拖网，间接达到了规避渔船拖网的效果，提升了UUV的航行安全。

技术领域

本发明涉及一种具备渔船拖网规避功能的UUV避碰方法，用于对UUV在执行任务过程中可能遭遇的渔船拖网进行探测及规避。

背景技术

随着UUV相关技术的发展，其在军用以及民用领域内有着越来越广泛的应用。UUV在执行各类水下任务时，其面临的主要安全威胁就是渔网缠绕，这些渔网不仅对UUV的航行任务造成阻碍，更对UUV自身推进器的工作安全产生巨大威胁。渔网分为漂网和拖网两种，对于漂网，由于常处于近水面，UUV可采取空间错层的策略，通过大深度航行避免漂网障碍；然而对于动辄拖到水底的大面积拖网，采取相同的空间错层策略并不能达到预期的规避效果，因此研究UUV的渔船拖网规避方法十分必要。

查阅国内外研究现状，相关研究主要集中在UUV如何利用自身携带的主动探测声纳探测并规避岛屿、礁石、水下机动目标、水下系留装置等常规避碰目标，或是为UUV加装了可切割渔网的防护装置。在现有的研究中，探测声纳能够探测到的对象仍为具有固定形状的固体，而对于漂浮无定形的柔性渔船拖网，声纳传感器对其的探测率极低。对于UUV被渔船拖网缠绕之前的拖网探测及规避问题，查阅国内外相关文献以及专利库，尚未检索到相关的文献和专利，因此UUV对渔船拖网的规避尚无可借鉴的解决方法。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有的UUV无法通过自身携带的主动探测声纳探测并规避渔船拖网的问题而提供一种具备渔船拖网规避功能的UUV避碰方法。

本发明的目的是这样实现的：步骤如下：

步骤一：UUV进入避碰状态，通过被动探测声纳监听UUV上方区域出现的目标辐射噪声；

步骤二：避碰计算机接收并处理被动探测声纳探测到的信息，将目标辐射噪声声纹与渔船声纹数据库中的声纹信息进行匹配比对，

步骤三：根据匹配比对的结果确定UUV是否需要对目标进行规避及其具体规避方案；

步骤四：UUV绕离危险区域，完成避碰任务。

本发明还包括这样一些结构特征：

1.步骤一中被动探测声纳安装于UUV的背部，针对拖网相对渔船密不可分的特性，被动探测声纳通过探测渔船的辐射噪声，来确定渔船及拖网的中心方位。

2.步骤二中渔船声纹数据库由预先录入的不同船型、不同推进功率的渔船辐射噪声声纹信息组成，匹配结果为：确定目标是否渔船、船型、推进功率。

3.步骤三具体为：当匹配比对的结果为确认目标为某型渔船时，则认为存在渔船拖网，即需要对目标进行规避，UUV避碰计算机根据渔船和拖网的中心方位，以及推知的渔网最大长度L，调度UUV绕行规避渔船拖网。

4.调度UUV绕行规避渔船拖网具体是：划定以渔船和拖网的中心为圆柱上底面中心，以渔网最大长度L为半径，以UUV所在区域底深为高度的圆柱形区域为危险区域，避碰计算机根据上述信息，重新规划UUV避碰行进路线，调度UUV以避碰半径r绕离该危险区域以规避渔船拖网，r＞L。