原文传递
AUV水下运动建模及其状态的可视化技术研究
| 论文题名： | AUV水下运动建模及其状态的可视化技术研究 |
| 关键词： | 无人水下航行器;运动仿真;可视化平台;虚拟现实 |
| 摘要： | 随着人们对海洋的日益重视，海洋上的竞争愈加激烈，军事上的竞争也越来越偏重于海洋，对海洋的开发的手段不断创新。无人自主式水下航行器由于具有探测范围广、智能、灵活控制等优点，可在复杂的水下环境下作用，避免了人工作业的风险，被广泛应用在水下工程领域。由于技术条件的限制，还不能对水下航行器实时监控。本文旨在分析水下航行器的运动状态及相关的可视化技术。 在MultiGen-Creator中建立虚拟的三维海洋环境，利用多波束水深数据建立海底地形，利用纹理映射技术、层次细节技术等优化海底地形模型;构建水下机器人三维实体模型。在Vega引擎中配置虚拟环境，渲染海面场景和水中特效，进行视角的设计。利用MFC框架搭建了AUV水下运动状态可视化平台，利用Vega程序接口函数实现在可视化平台上的开发;设计静态链接库接口函数，实现可视化平台和Mtalab的混合编程，对AUV运动数学模型和控制算法的同步计算。 论文对水下航行器的运动状态进行了建模，建立了六自由度数学模型，通过改变模型的适配条件，模拟出舵偏转、横摇、纵摇、升沉等运动状态的变化。利用Matlab仿真软件仿真了其运动模型，通过运动模块的解算得到三维方向的位移、横摇角、纵摇角、艏向角、三维轴上的线速度与角速度，实现仿真AUV运动的功能。设计控制器对航向和深度进行控制，实现了AUV按照给定轨迹运动的功能。 在可视化仿真平台上调用AUV运动模型，用仿真参数替代实体AUV给可视化平台传递运动数据，展示AUV按照期望路径运行的效果，实现AUV运动可视化仿真功能。 |
| 作者： | 王怡然 |
| 专业： | 船舶与海洋工程 |
| 导师： | 吴英姿;吕桂萍 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工程大学 |
| 学位年度： | 2018 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
