基于自适应控制的水下无人机渐近跟踪策略研究

针对模型参数完全未知的水下无人机(autonomous underwater vehicle,AUV)轨迹跟踪控制问题,考虑外部环境扰动,提出了一种自适应渐近跟踪控制策略。首先,基于障碍李雅普诺夫函数及反步控制策略,构造系统虚拟控制律,有效提高了系统的控制性能。然后,通过设计自适应律,有效解决了不确定性对系统的影响,保证了跟踪误差的渐近收敛性。同时,考虑输入饱和问题,采用双曲正切函数解决真实控制律构造困难的问题。基于李雅普诺夫方法,分析了闭环系统的稳定性。最后,仿真结果表明,该控制策略可有效抑制模型参数未知和外部干扰对系统的影响。

基于改进蚁群算法的水下无人机路径规划研究

为实现水下无人机在水域中自主作业的功能,对其设计一套合理的路径规划方案是非常有必要的;蚁群算法针对水下无人机路径规划方面有着非常好的效果,拥有不错的鲁棒性,但是传统的蚁群算法在解决路径规划问题时很容易出现局部最优解的问题;以传统蚁群遗传算法理论为根据,对其进行添加目标引导素、构建精英蚂蚁体系、更新信息素浓度这三方面的改进,使用栅格法构建水下环境分析模型,并以最短的路径为目的,规划一条从初始状态到目标状态的无碰安全途径,运用仿真的办法展开验证;结果显示:相较于传统算法,改进后的算法在求解速度和全局求解能力上有较大的优势。

水下无人机光学隐蔽深度模型建立与分析

基于海水中对比度传输方程,在垂向把海水划分为多个光学性质相似的均匀层,建立了密度分层海水条件下无人机光学隐蔽深度模型。计算并分析了UUV表面反射率、海水漫射衰减系数、大气消光系数、观测高度、观测天顶角对光学隐蔽深度模型输出结果的影响。使用缩比模型和光学隐蔽深度测量系统在近岸完成模型的验证和效果分析。测量得到模型的平均均方根误差0.52 m,平均绝对误差0.48 m,平均相对误差为19.86%,模型的建立为水下无人机光学隐蔽深度相关探测与反探测及其他军事应用提供重要技术支撑。

浅谈民用水下无人机摄影技术

民用水下无人机是一款在现有相机的基础上进行改良的产物,利用该机器帮助人们观察水下生态景观,并利用先进的遥控技术进行水下摄影,本文从水下无人机的改良原理入手,来探讨机器在水中拍摄时面临的技术问题及解决办法。

智能勘探测绘水下无人机设计研究

本文通过权衡海洋的开发和保护两个方面设计出勘探测绘水下无人机产品。通过调查分析国内外的水下无人机发展现状,根据国内需求,在寻找更多水下资源的同时又要确保海洋经济长期健康发展的前提下,分析水下无人机的多种功能,以及利用现有的智能信息技术,进行勘探海底地形、寻找鱼群、监测海洋生态、建立数字海洋等重大研究。最终设计出能在浅海、养殖水产品的水塘、人工鱼礁、水库、江河等多种场所应用,通过有缆方式传递数据信息,随时更换驱动力,进行船底检查、洞穴潜水、水下考古及打捞的水下无人机。

无人机水下发射试验系统弹射性能的仿真研究

为研究无人机水下发射的可行性及其弹射过程动力学性能,对系统主要参数进行影响规律和灵敏度分析。通过研究机械结构和传动系统的耦合特性,建立基于AMESim和ADAMS的水下发射试验系统动力学联合仿真模型,在发射角10°~90°范围内对3种类型无人机进行仿真,得到发射速度随发射角和储气瓶压力的变化规律;利用局部灵敏度分析方法,对储气瓶压力、储气瓶容积、气缸有效面积和行程4个关键参数进行了影响发射速度和加速时间的规律分析。结果表明:在相同压力下,随着发射角的增大和无人机模型质量的减小,其脱离发射架的速度逐渐增大;影响发射速度灵敏度最大的参数为储气瓶压力,随着压力的增大,速度增大的幅度逐渐减小;影响加速过程时间灵敏度最大的参数为储气瓶压力和气缸有效面积。

空潜自由空间光通信的链路性能评估（英文）

长期以来,空中平台与水下平台之间的有效通信一直是一个具有挑战性的课题,因为声波或电磁波只能有效地仅在海水或空气中传播,而无法同时在这两种介质中高效传输数据。相比电磁波,激光束能够穿透相当深度的海水,因而自由空间光通信被认为是一种很好的空潜通信替代手段。众所周知,吸收和散射引起的衰减是水下激光传播主要不利因素之一,然而这只能通过加大发射功率来补偿。尽管如此,即使发射功率大到能够保证一定的接收机灵敏度,大气和海洋湍流引起的光强起伏也会在很大程度上降低链路性能。本文重点研究水下载具与空中平台之间的自由空间光通信链路中的湍流效应,利用波动光学仿真,研究高斯光束和环形光束在空-潜两段链路中的传播,并根据数值结果对上行链路和下行链路之间的性能差异进行了比较说明。总体来说,由于湍流的主要部分离发射机更近,上行链路更容易受到湍流的影响。此外,研究中还发现环形光束往往能产生较小的闪烁指数和较高的信噪比。本项工作能够为未来的空潜光通信系统的研究和发展提供有益的参考。

何伟:用“微孚”留下与海洋的美好影像

＂不忘初心,砥砺前行。＂作为微孚智能的创始人,何伟在公司成立两周年时,对自己、对公司、对员工写下了这句寄语。关于未来,何伟对公司有明确的规划,那就是带着最好的产品和服务,回到商业本质,稳步前行。2017年初,何伟带着公司自主研发的产品远赴美国拉斯维加斯,参加国际消费类电子产品展览会（CES展）。怀抱学习之心,加上是第一次带着最新成果来到国际舞台展示,何伟十分重视,也十分紧张和兴奋。