本技术涉及一种利用声呐成像技术实现的水下航行器对接控制方法及其装置,属于自动控制技术领域。该技术将对接控制过程细化为深度跟踪与水平面对接两个阶段,通过精心设计的控制策略,实现了精准对接。
背景技术
当前自主水下航行器已广泛应用于各种水下作业领域,如资源勘探、海底测绘、海洋结构维护等。其中欠驱动自主水下航行器由于其良好的水动力特性与简单构型,在水下巡检与搜索等高速、长航程类型任务中占领重要地位。由于水下航行器艇载能源有限,在面对长航程任务时水下航行器需要在作业过程中自主完成对接入坞补充能源并交换数据以间接提升续航能力。因此自主对接是提升水下航行器作业效率的关键技术,其中自主对接控制是保障水下航行器自主对接入坞成功率与作业安全的重要部分。而受限于传感器感知范围,如水下相机与成像声呐,水下航行器自主对接控制在消除位置与姿态误差的同时还需要考虑有限感知范围约束条件,避免在运动过程中丢失回收装置特征导致自主对接失败与安全隐患,尤其对于欠驱动水下航行器还需要结合运动学约束条件。因此,水下航行器对接控制是否能实现高精度对接的同时保持有限感知范围约束下对目标回收装置的特征捕捉是提高对接成功率与航行器安全的关键问题。
目前的欠驱动水下航行器的对接技术难以有效的将对回收装置的感知约束和对接运动约束相结合,因此对接过程中容易出现对接目标特征丢失的情况,导致对接最终失败。
实现思路