基于扰动观测器的AUV固定时间积分滑模控制方法

针对自主水下航行器(AUV)在参数不确定性和外界干扰下水平轨迹跟踪控制问题,提出一种基于扰动观测器的固定时间积分滑模控制方法。首先将参数不确定性和外界干扰视为复合扰动,设计固定时间扰动观测器对其进行估计。然后在反步法设计框架下,结合固定时间理论和全局积分滑模控制,设计了固定时间积分滑模控制器。轨迹跟踪仿真结果表明,相比于传统滑模控制器,所设计的扰动观测器和控制器可以使位置和姿态的跟踪误差收敛至零域的速度由5.2 s缩短至约2.5 s,并且在没有观测器的帮助下跟踪误差也能收敛至稳定,具有更快的收敛速度和更高的鲁棒性。

基于非线性信道先验的水下盲图像复原方法

为了将水流干扰下的运动模糊图像恢复成清晰图像,提出基于非线性信道先验的水下盲图像复原方法。第一,利用差异通道增益对红色通道进行初始补偿,估计出精确的环境背景光;第二,求取红通道的粗略传输图,对初始传输图进行导向滤波处理得到精准的透射率;第三,在红、绿、蓝三通道中附加各自通道的环境背景光来统一上述透射率,利用补偿屏蔽的方式合并得到去雾的水下盲图像;第四,基于非线性信道先验获得去雾水下盲图像的初始复原图像,将初始复原图像、模糊核以及潜在清晰图像经过多次迭代计算得到最终的水下复原图像。实验结果表明,与水下暗通道先验算法、水下retinex增强以及水下归一化总变分方法相比,所提方法在Ancuti数据集上的水下图像评价指标值分别提升了21.7%、10.9%、26.5%,对水流干扰下的运动模糊图像有较好的复原效果。