无人机与无人艇在海南东锣岛水上水下地貌联合调查中的应用

水上无人系统主要包括水面无人艇和无人机,在传统大船和人员难以到达的浅水、岛礁等高风险区域调查中具有重要的替代意义.通过水上无人系统对岛礁地貌进行调查,探讨其调查数据的可靠性和应用实效.2020年9月,广州海洋地质调查局利用C400声学水面无人艇和Phantom4 RTK摄影无人机在海南东锣岛获取了多波束测深、侧扫声呐和...     

无人直升机航磁方法在安徽省马鞍山市向山南—大甸塘地区铁矿普查中的应用

本文以宁芜火山盆地向山南—大甸塘地区为例,利用地质、无人直升机航磁等方法进行老矿山深部及外围找矿工作的探索.通过对航磁异常进行综合分析和精细反演来确定钻孔位置.布设的所有钻孔均在老矿山深部见矿,该结果证明了本方法的有效性,为今后类似工作条件的地区快速有效开展老矿山深部及外围找矿工作提供参考.     

BDS在陆地智能巡检无人车中的应用

当前智能化产品转型升级,无人车已广泛应用于生产生活实践中并发挥巨大作用.北斗卫星导航系统(BDS)作为国产化的先进定位导航系统,在国产化智能产品的转型升级过程中将发挥越来越重要的作用.智能化的巡检小车需具备自动导航定位和环境感知功能,而定位导航模块与通信模块扮演着重要角色.本文设计一种适用于陆地各地形场景的智能巡检无人车,采用BDS进行定位,基于多传感器信息融合感知外部环境,能够实现自动巡航和避障相关功能,应用了BDS模块独特的短报文系统构建上位机平台进行信息交互传输,达到了良好的人机交互效果.通过试验证明了系统的可靠性,能够进行无人车的自动巡航且巡检路径基本与预期路径保持一致.以BDS模块为核心的无人巡检小车搭载各种功能模块后,可打造出系列相关产品用于社会生产实践中,为后续的相关技术的拓展提供新思路.     

新型无人海道测量艇的设计与实现

为提升无人艇在浅水区和危险区等复杂水域开展专业化海道测量的应用能力,在广泛调研国内外同类型无人海道测量艇功能定位和设计要求的基础上,采用了一种优化后的M型艇型设计和油电混合动力,引入高精度惯导姿态定位系统提升姿态控制和避障能力,研发了基于电子海图的测量和导航一体化控制系统,并综合给出了一种适应浅水区测量和专业海道测量的无人海道测量艇的设计方案。实际应用表明该无人海道测量艇具有优良的水动力性能和水下噪声抑制能力,具备了适应多种环境的通信保障能力,实现了高精度的航行轨迹控制和自主避障,能够在复杂水域自主完成高精度测量任务,测量成果满足海道测量规范要求。本项研究为后续无人艇作为测量平台持续提升海道测量能力提供了借鉴和参考。     

操纵性约束下的无人艇区域覆盖路径规划

随着日益增长的水域开发需求,区域覆盖是无人艇面向应用的重要能力。然而,经典的平行线扫描路径规划在转弯处期望艏向角不连续,无人艇路径跟踪误差大,单位航程区域覆盖率低。为此,基于无人艇操纵性约束,提出平行线扫描路径规划方法。该方法根据扫海宽度与无人艇定常回转直径大小关系,结合无人艇艏向角连续约束,着重对回转段进行路径规划。经仿真验证,该方法可实现对任意扫海宽度与无人艇回转直径进行区域覆盖路径规划。相比经典平行线扫描路径规划,该方法提高了无人艇单位航程区域覆盖率,提升了无人艇路径跟踪效果。     

海上威胁环境及无人作战装备发展方向探析

通过分析我国海洋自然环境及其面临的战场环境,认清深远海蓝军兵力的现实威胁,明确采用水中无人作战装备是应对未来远程作战的重要方式。重点探讨了水中无人作战装备需求,指出具备深远海投送能力、网络化信息处理能力、智能化自主作战能力的新质水中无人系统作战装备,是未来深远海作战武器装备的主要技术发展方向。     

基于改进遗传算法的无人水下航行器路径规划

针对无人水下航行器（Autonomous Underwater Vehicle,AUV）运动约束多,传统遗传算法的路径寻优效率低、收敛速度慢等问题,提出了一种改进遗传算法的 AUV 路径规划方法。该算法选用栅格法构建环境,使用路径长度、平滑度和危险区域作为评价函数。改进遗传算法种群初始化过程,引入周围点栅格提高收敛速度,同时结合灾变思想避免群体陷入局部最优解。该算法根据 AUV 最大转角的约束条件,设计了 AUV 平滑过程和删除过程,避免了 AUV 航行出现急停急转。仿真及湖上试验结果表明：改进遗传算法相比传统遗传算法,路径长度减少 11.4%,收敛速度加快 20.0%,且收敛路径满足 AUV 航行约束要求。     

基于自抗扰的双环路UUV航向角控制方法

针对水下无人航行器（UUV）受到海流海浪等外部扰动与内部模型不确定导致航向角控制品质下降的问题,提出一种基于自抗扰（ADRC）的双环路航向角控制方法。首先,建立了 UUV 的六自由度动力学、运动学模型与水平面动力学模型。然后,设计了一种非线性控制器,将自抗扰控制与双控制环路相结合, 针对系统航向控制所受内部与外部等非线性因素的影响,采用扩张状态观测器对“总和”扰动进行观测与补偿。 在采用自抗扰控制的航向角反馈控制回路的基础上,增加航向角速度内环,降低系统对扰动的灵敏度,改造被控对象的传递函数,为外环路提供良好的被控对象模型。最后,通过仿真实验验证了该控制方法的有效性。     

基于AFSA的高速无人艇操纵模型参数辨识

为了对高速无人艇的操纵性能进行预报,提升其操控性能,准确地建立无人艇操纵运动模型十分关键.针对传统模型试验求解模型参数较为复杂的问题,提出一种基于人工鱼群算法(AFSA)的高速无人艇操纵响应模型参数辨识方法.通过差分将操纵响应模型离散化处理,变换构造相应的辨识模型,然后基于AFSA对状态向量寻优求解,辨识得到无人艇操纵...