[发明专利]一种基于USBL的水下仿生机器人接驳方法

权利要求书

1.一种基于USBL的水下仿生机器人接驳方法，应用于水下仿生机器人和接驳站，其特征在于，包括以下步骤：

水下仿生机器人自主水下航行到接驳起始点A点后，开始搜寻接驳站USBL发射的脉冲信号，水下仿生机器人收到USBL信号后，根据信号信息进行水下仿生机器人航位修正，若没有搜索到USBL信号时，则在A点的东南西北四个方向50m处进行回旋航行来搜索USBL信号，直至在其中一个方向搜索到信号，再根据第一航向修正算法修正航向；

在接驳站中心线上距离接驳站100m、200m、300m处设置3个航向调整点，水下仿生机器人在接到接驳站上USBL的脉冲信号后，对航向根据第二航向修正算法进行修正；

当水下仿生机器人在距离接驳站100m时，保持航线直行，在距离接驳站2m时，水下仿生机器人关闭动力装置，利用自身的惯性与接驳站对接接驳，接驳站驱动插拔装置升起插销，锁住水下仿生机器人。

2.根据权利要求1所述的基于USBL的水下仿生机器人接驳方法，其特征在于，所述第一航向修正算法如下：

其中，α为接驳站的安装角度，Long M和Lat M为接驳站M绝对位置经纬度，Long M和LatM为水下仿生机器人N的绝对位置经纬度，β为水下仿生机器人与接驳站的水平方位角，L为接驳站与水下仿生机器人的距离。

3.根据权利要求1所述的基于USBL的水下仿生机器人接驳方法，其特征在于，所述第二航向修正算法如下：

其中，α为接驳站的安装角度，Long M和Lat M为接驳站M绝对位置经纬度，Long M和LatM为水下仿生机器人N的绝对位置经纬度，β为水下仿生机器人与接驳站的水平方位角，L为接驳站与水下仿生机器人的距离，h为水下仿生机器人与接驳站的高度差，v_x为水下仿生机器人水平方向速度，v_y为水下仿生机器人垂直方向速度。

4.根据权利要求1所述的基于USBL的水下仿生机器人接驳方法，其特征在于，插拔装置与水下仿生机器人接驳的位置计算如下：

ξ为海水阻力系数，S为水下仿生机器人尾舵横截面积，t为驱动插拔装置的时间与接驳成功时间之差，L_joint为插拔装置与水下仿生机器人接驳的位置，m₀为水下仿生机器人的质量，g为重力，ρ为海水密度，v_water为海水流速。

5.根据权利要求1所述的基于USBL的水下仿生机器人接驳方法，其特征在于，接驳站与水下仿生机器人接驳后，使用水下电连接器对水下仿生机器人进行能源补充、数据下载和任务更新。

6.根据权利要求1所述的基于USBL的水下仿生机器人接驳方法，其特征在于，所述接驳起始点A点距离接驳站500m。