[发明专利]一种远程自主水下航行器多载荷覆盖方法

摘要

本发明涉及一种远程自主水下航行器多载荷覆盖方法，根据陀螺的输出建立导航坐标系，根据加速度计输出解算出水下航行器在导航坐标系中的速度和位置。水听器是一种是把水下声信号转换为电信号的换能器，利用不同位置收到的同一讯号，经过电脑处理和运算之后，就可以迅速的进行粗浅的定位。本发明与传统的水下航行器载荷独立布放方法相比，本发明所提出的协同覆盖方法能够实现载荷的最优分布，增大载荷覆盖区域，从而有效提升载荷的工作效率。

主权项

一种远程自主水下航行器多载荷覆盖方法，其特征在于步骤如下：步骤1：发射艇在作业区域外同时发射多条水下航行器，水听器不开机，通过管制阶段和直航阶段实现自身的稳定运行；步骤2：惯性导航系统和水听器系统开机工作，获取周围邻居的位置和运动速度信息；步骤3：在给定的编队结构参数L下，执行编队航行控制方法，使发射的多条水下航行器聚集成一个稳定的编队；所述编队航行控制方法：$u_i=-\underset{j\∈N_i}{\mathrm{\Σ}}{\▿}_{p_{\mathrm{ij}}}{U}_{\mathrm{ij}}-\underset{j\∈N_i}{\mathrm{\Σ}}{c}_{\mathrm{ij}}(v_i-v_j)-k[(p_i-p_n)+(v_i-v_n)]$其中：为位置协同项，为其加速度向量，分别为水下航行器i的位置和速度向量，v_j为邻居j的速向量，p_n和v_n分别为水下航行器期望的位置和速度，k为反馈增益系数，N_i为水下航行器i邻居集合，▽为梯度操作符号；所述其中：A为增益系数，L为水下航行器间的期望间距；步骤4：航行过程中实时更新导航信息，确定新航路点，朝向目标海域航行；步骤5：到达目标海域后，增大距离结构参数L使载荷的有效覆盖范围覆盖作业水域面积，使载荷分散分布，形成网状阵列结构；步骤6：分离载荷沉底，载荷布放任务完成。