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水下滑翔机航行算法及数据处理系统研究
| 论文题名： | 水下滑翔机航行算法及数据处理系统研究 |
| 关键词： | 水下滑翔机;航行算法;数据处理系统;海洋勘探 |
| 摘要： | 为了开发海洋资源，寻找能源、矿产以及生物资源等，人类利用自治水下航行器(AUV)进行海洋勘探。水下滑翔机作为一种新型的自治水下航行器，具有成本低、航程远、下潜深、航行时间长、具有自主导航能力等特性，通过挂载不同类型的传感器，成为海底观测平台中不可或缺的一部分。 本文研究水下滑翔机能耗与滑行状态的关系，提出一种能耗最优的组合航行算法，研发数据处理系统，为航行提供准确的参数，通过实验测试系统的性能。 研究表明，滑翔机以最小阻力姿态航行，转弯半径尽可能小，每次下潜深度尽可能大，则能耗最低。根据确定的航行任务，通过GPS获得起始经纬度，给定目标点的经纬度，结合罗盘测得的偏航角，明确起始航向。滑翔机先做螺旋运动调整航向，然后在垂直纵剖面做锯齿形运动。每次下潜上浮后在水面通过GPS纠正航向，以逐渐纠偏的方式逼近目标点。 数据处理系统由上下位机两部分组成，采用检错重发的通信机制。上位机功能包括参数设置、操作保护和数据处理，下位机的功能包括系统自检、数据处理、运动部件调试、航行任务规划和应急处理。 实验验证了数据处理系统的性能满足要求，滑翔机的钛合金外壳和天线防水外罩耐压大于2.4MPa，尾翼轴的动静密封可靠，并测得电机的最佳工作状态。同时，测试了可控参数——重块偏移量和净浮力，对航行的俯仰角和垂直分速度的影响。 |
| 作者： | 黎开虎 |
| 专业： | 机械电子工程 |
| 导师： | 杨灿军 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 浙江大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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