[發(fā)明專利]一種自主式水下機(jī)器人組合導(dǎo)航方法和系統(tǒng)有效
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 201710208938.6 | 申請(qǐng)日: | 2017-03-31 |
| 公開(公告)號(hào): | CN107167126B | 公開(公告)日: | 2019-09-20 |
| 發(fā)明(設(shè)計(jì))人: | 劉飛;李剛;池曉陽(yáng);張保平;劉中凡;張吉偉;張良曦 | 申請(qǐng)(專利權(quán))人: | 大鵬高科(武漢)智能裝備有限公司 |
| 主分類號(hào): | G01C21/00 | 分類號(hào): | G01C21/00;G01S15/02 |
| 代理公司: | 深圳市六加知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44372 | 代理人: | 宋建平 |
| 地址: | 430000 湖北省武漢市東湖開發(fā)區(qū)金*** | 國(guó)省代碼: | 湖北;42 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關(guān)鍵詞: | 一種 自主 水下 機(jī)器人 組合 導(dǎo)航 方法 系統(tǒng) | ||
1.一種自主式水下機(jī)器人組合導(dǎo)航方法,其特征在于,水下機(jī)器人向服務(wù)端發(fā)送攜帶預(yù)規(guī)劃航線的地理模塊請(qǐng)求消息;接收服務(wù)端返回的覆蓋所述預(yù)規(guī)劃航線的一個(gè)或者多個(gè)地理模塊,其中,所述地理模塊中包含現(xiàn)實(shí)環(huán)境中相應(yīng)區(qū)域的標(biāo)定信息,所述方法包括:
根據(jù)水下機(jī)器人配備的測(cè)速儀、姿態(tài)傳感器和深度傳感器采集的信息,以及初始位置信息,推算出航位導(dǎo)航信息;
在確認(rèn)當(dāng)前航位導(dǎo)航信息下,水下機(jī)器人處于地理模塊A中時(shí),采集周邊的環(huán)境信息,并與所述地理模塊A中的標(biāo)定信息進(jìn)行匹配;
根據(jù)匹配結(jié)果調(diào)整用于計(jì)算航位導(dǎo)航信息的補(bǔ)償參數(shù)和/或調(diào)整匹配計(jì)算航位導(dǎo)航信息和地理模塊中標(biāo)定信息的頻率;
所述地理模塊由一個(gè)或者多個(gè)水下機(jī)器人在目標(biāo)定位識(shí)別系統(tǒng)中工作得到,其中,系統(tǒng)中包括具有主動(dòng)聲吶功能的母船、至少一個(gè)具有被動(dòng)聲吶功能的浮標(biāo)和所述水下機(jī)器人,
所述水下機(jī)器人用于獲取環(huán)境對(duì)象相對(duì)于水下機(jī)器人的第一位置信息和環(huán)境對(duì)象內(nèi)容,并發(fā)送所述第一位置信息到母船;所述母船和浮標(biāo)之間相差預(yù)設(shè)距離,母船用于獲取所述浮標(biāo)的第二位置信息;浮標(biāo)中記錄有母船聲吶信號(hào)的相關(guān)參數(shù),并將采集到的來(lái)自水下機(jī)器人的聲吶反射信號(hào)反饋給母船;
所述母船還用于根據(jù)自身的第三位置信息、浮標(biāo)的第二位置信息、母船和浮標(biāo)采集到的水下機(jī)器人的聲吶反射信號(hào),以及環(huán)境對(duì)象相對(duì)于水下機(jī)器人的第一位置信息,計(jì)算得到環(huán)境對(duì)象的定位信息;并根據(jù)所述環(huán)境對(duì)象的定位信息和環(huán)境對(duì)象,依據(jù)地理模塊大小的設(shè)定,生成一個(gè)或者多個(gè)地理模塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自主式水下機(jī)器人組合導(dǎo)航方法,其特征在于,所述標(biāo)定信息為由圖片、聲吶信息、溫度、海水流速中的一項(xiàng)或者多項(xiàng)組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的自主式水下機(jī)器人組合導(dǎo)航方法,其特征在于,所述采集周邊的環(huán)境信息,并與所述地理模塊A中的標(biāo)定信息進(jìn)行匹配,具體包括:
所述水下機(jī)器人采集周邊的圖片、聲吶信息、溫度、海水流速中的一項(xiàng)或者多項(xiàng),并與相應(yīng)地理模塊中的標(biāo)定信息進(jìn)行逐一匹配。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一所述的自主式水下機(jī)器人組合導(dǎo)航方法,其特征在于,所述根據(jù)匹配結(jié)果調(diào)整用于計(jì)算航位導(dǎo)航信息的補(bǔ)償參數(shù)和/或調(diào)整匹配計(jì)算航位導(dǎo)航信息和地理模塊中標(biāo)定信息的頻率,還包括:
若匹配結(jié)果中連續(xù)與n個(gè)地理模塊所對(duì)應(yīng)的標(biāo)定信息匹配失敗,則浮出水面進(jìn)行GPS定位;
在GPS定位矯正完成后,再繼續(xù)執(zhí)行對(duì)應(yīng)預(yù)規(guī)劃航線的任務(wù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一所述的自主式水下機(jī)器人組合導(dǎo)航方法,其特征在于,服務(wù)端還發(fā)送所述預(yù)規(guī)劃航線上的一個(gè)或者多個(gè)浮標(biāo)的相關(guān)信息,其中,所述相關(guān)信息包括浮標(biāo)的定位信息和浮標(biāo)的聲吶參數(shù)信息。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的自主式水下機(jī)器人組合導(dǎo)航方法,其特征在于,水下機(jī)器人根據(jù)其深度傳感器的監(jiān)測(cè)參數(shù)和推算出航位導(dǎo)航信息,確定當(dāng)前航位附近是否存在可交互的浮標(biāo),若存在可交互的浮標(biāo),則根據(jù)所述浮標(biāo)的聲吶參數(shù)信息調(diào)整自身的接收模塊,
根據(jù)接收到聲吶信號(hào)結(jié)果調(diào)整用于計(jì)算航位導(dǎo)航信息的補(bǔ)償參數(shù)和/或調(diào)整匹配計(jì)算航位導(dǎo)航信息和地理模塊中標(biāo)定信息的頻率。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自主式水下機(jī)器人組合導(dǎo)航方法,其特征在于,所述調(diào)整匹配計(jì)算航位導(dǎo)航信息和地理模塊中標(biāo)定信息的頻率,具體包括:
若匹配結(jié)果正確,則減少匹配計(jì)算航位導(dǎo)航信息和地理模塊中標(biāo)定信息的頻率;
若匹配結(jié)果不正確,則增大匹配計(jì)算航位導(dǎo)航信息和地理模塊中標(biāo)定信息的頻率。
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