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基于灰色模糊的AUV综合性能评价 预览
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作者 张军 周宁宁 丁鹏飞 《安徽理工大学学报:自然科学版》 CAS 2019年第4期1-5,共5页
针对AUV系统设计方案的技术指标间存在模糊且相互关联的问题。结合模糊综合评价方法和灰色评价方法的优点,提出了基于灰色模糊的AUV系统设计方案的评价方法。利用模糊数对定性指标进行量化,进而对原始数据进行规范化处理。在此基础上,建... 针对AUV系统设计方案的技术指标间存在模糊且相互关联的问题。结合模糊综合评价方法和灰色评价方法的优点,提出了基于灰色模糊的AUV系统设计方案的评价方法。利用模糊数对定性指标进行量化,进而对原始数据进行规范化处理。在此基础上,建立AUV技术指标的权重集与灰色关联系数矩阵,避免了评价过程中技术指标信息的丢失。最后,对AUV三种设计方案进行了评价,评价结果与实际相符合,验证了该评价方法的有效性,具有良好的工程应用价值。 展开更多
关键词 AUV 熵权法 灰色理论 模糊逻辑 方案评价
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长航程AUV螺旋桨的数值设计及试航验证 预览
2
作者 张若初 董小倩 +3 位作者 王振宇 黄琰 俞建成 杨晨俊 《中国造船》 EI CSCD 北大核心 2019年第1期141-153,共13页
基于RANS计算,开展长航程AUV螺旋桨的数值设计。该AUV设计航速仅2kn,要求阻力预报具有较高的精度;为此,各个方向的网格按相同尺度减小比率,设计了三套结构化网格,对阻力计算结果进行了数值不确定度分析。基于自航和敞水模拟,分析得到了... 基于RANS计算,开展长航程AUV螺旋桨的数值设计。该AUV设计航速仅2kn,要求阻力预报具有较高的精度;为此,各个方向的网格按相同尺度减小比率,设计了三套结构化网格,对阻力计算结果进行了数值不确定度分析。基于自航和敞水模拟,分析得到了实效伴流分布;应用升力线方法设计了适伴流最佳环量螺旋桨,采用螺旋桨进行了RANS自航模拟,预报了AUV的功率-转速-航速关系,并与湖试结果进行了初步比较,结果表明该方法具有良好的精度。 展开更多
关键词 AUV 螺旋桨 体积力 实效伴流 RANS 不确定度分析
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自主水下机器人非接触电能传输系统研究 预览
3
作者 郑文轩 谢鸥 +1 位作者 丁杨 邢梦媛 《装备制造技术》 2019年第4期85-87,共3页
针对自主水下机器人(AUV)水下接触式充电存在的问题,提出基于电磁耦合的非接触式水下充电方法。建立了基于松耦合变压器的水下非接触式电能传输系统电路模型,分析了电能传输效率的影响因素,实验测试了不同间隙介质和间隙距离对传输效率... 针对自主水下机器人(AUV)水下接触式充电存在的问题,提出基于电磁耦合的非接触式水下充电方法。建立了基于松耦合变压器的水下非接触式电能传输系统电路模型,分析了电能传输效率的影响因素,实验测试了不同间隙介质和间隙距离对传输效率的影响规律。 展开更多
关键词 AUV 水下非接触电能传输 松耦合变压器
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南极罗斯海域AUV海洋调查试验 预览
4
作者 孙芳 高飞 李铁军 《海洋测绘》 CSCD 2019年第3期76-79,共4页
在介绍罗斯海海洋环境概况的基础上,分析了AUV在南极罗斯海海洋调查试验,利用AUV调查数据分析了试验海域0~60m水体的温度、盐度、溶解氧、水质浊度等特征。调查数据表明:试验海域温度向下缓慢较小,盐度向下逐渐增加,溶解氧呈3段结构,水... 在介绍罗斯海海洋环境概况的基础上,分析了AUV在南极罗斯海海洋调查试验,利用AUV调查数据分析了试验海域0~60m水体的温度、盐度、溶解氧、水质浊度等特征。调查数据表明:试验海域温度向下缓慢较小,盐度向下逐渐增加,溶解氧呈3段结构,水质浊度较低,验证了南极AUV调查方式具有较强的应用价值,数据分析结果具有一定的科学意义。 展开更多
关键词 海洋调查 AUV 罗斯海 温度 盐度 溶解氧 水质浊度
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一种无人水下航行器智能自救系统的研制 预览
5
作者 吕志刚 《舰船电子工程》 2019年第1期143-146,共4页
结合某在研水下远程无人自主航行器进行智能自救系统的研制,详细介绍了该系统的工作流程和体系架构,最后介绍了该智能自救系统的方案设计和具体实施等。
关键词 AUV 自救系统 可靠性技术
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欠驱动AUV三维路径跟踪滑模控制
6
作者 王晓伟 姚绪梁 +1 位作者 卜苏文 王峰 《控制工程》 CSCD 北大核心 2019年第2期282-287,共6页
针对欠驱动自主水下航行器(AUV)的三维路径跟踪控制问题。基于(Serret-Frenet,S-F)坐标系引入了虚拟向导,并在考虑攻角和漂角的基础上建立了三维路径跟踪运动学误差模型。首先通过引入两个趋近角并根据李雅普诺夫(Lyapunov)理论设计运... 针对欠驱动自主水下航行器(AUV)的三维路径跟踪控制问题。基于(Serret-Frenet,S-F)坐标系引入了虚拟向导,并在考虑攻角和漂角的基础上建立了三维路径跟踪运动学误差模型。首先通过引入两个趋近角并根据李雅普诺夫(Lyapunov)理论设计运动学控制器,然后基于滑模控制(SMC)理论设计动力学控制器,从而保证了控制系统的渐近稳定性和鲁棒性。为了降低抖振应用干扰观测器对模型的不确定性进了估计。仿真结果表明该控制器对模型参数的不确定性具有较好的鲁棒性,能够实现对三维路径的精确跟踪。 展开更多
关键词 欠驱动自主水下航行器 路径跟踪 滑模控制 干扰观测器
水下视觉图像处理和识别技术研究 预览
7
作者 吴宇 蔡永斌 汤荣华 《舰船电子工程》 2019年第5期93-96,共4页
自主式水下机器人(AUV,简称水下机器人)在商业与军事上具有重要意义,受到越来越多科学家和技术人员的重视。视觉系统是水下机器人最重要的探测手段之一,而水下环境的复杂性以及光在水下传播的规律不同,导致水下视觉处理及识别面临新的... 自主式水下机器人(AUV,简称水下机器人)在商业与军事上具有重要意义,受到越来越多科学家和技术人员的重视。视觉系统是水下机器人最重要的探测手段之一,而水下环境的复杂性以及光在水下传播的规律不同,导致水下视觉处理及识别面临新的难题。论文研究了几种常规的光学处理技术在水下视觉中的问题和分析,并使用采集的实际水下图像验证了算法的可靠性,为水下视觉应用提供了可靠手段。 展开更多
关键词 AUV 水下图像处理 目标识别
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一种水下航行器运动自导航及轨迹跟踪方法 预览
8
作者 高清泽 《舰船科学技术》 北大核心 2019年第7期94-99,共6页
水下航迹是水中运动物体的重要参数之一,通过航迹可以推算出水中运动目标的航速、回转半径等信息。本文介绍一种针对于水下自主航行器运动自导航及轨迹跟踪的方法及其工程实现,该方法采用声学定位原理,可以使水下自主航行器自身和船载... 水下航迹是水中运动物体的重要参数之一,通过航迹可以推算出水中运动目标的航速、回转半径等信息。本文介绍一种针对于水下自主航行器运动自导航及轨迹跟踪的方法及其工程实现,该方法采用声学定位原理,可以使水下自主航行器自身和船载指挥平台精确掌握航行器在水下的位置信息,对于自主航行器自身实现自导航和位置修正以及岸站指挥人员即时掌握水下自主航行器在水下的位置、速度及机动情况等态势信息有重要意义。 展开更多
关键词 水下航行器 声学定位 轨迹跟踪 工程实现
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基于命令滤波技术的水下机器人位置跟踪控制 预览
9
作者 胡亚强 于金鹏 +1 位作者 赵林 于海生 《青岛大学学报:工程技术版》 CAS 2019年第1期95-100,共6页
为解决考虑输入饱和的自治水下机器人的位置跟踪问题,本文采用自适应神经网络命令滤波控制方法,设计了对自治水下机器人进行位置跟踪控制器。利用反步法构造考虑输入饱和的控制器,使用神经网络系统逼近自治水下机器人系统中的非线性项,... 为解决考虑输入饱和的自治水下机器人的位置跟踪问题,本文采用自适应神经网络命令滤波控制方法,设计了对自治水下机器人进行位置跟踪控制器。利用反步法构造考虑输入饱和的控制器,使用神经网络系统逼近自治水下机器人系统中的非线性项,同时采用命令滤波技术解决计算爆炸问题,引入误差补偿机制,降低滤波误差带来的影响。通过选取合适的李雅普诺夫函数求出自适应律,证明闭环系统的所有信号有界。仿真结果表明,该控制器可以使水下机器人系统中的位置跟踪误差收敛到一个足够小的邻域内。该研究具有一定的实际应用价值。 展开更多
关键词 神经网络 命令滤波器 输入饱和 自治水下机器人
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浅谈大型AUV的布放回收 预览
10
作者 贺辙 《珠江水运》 2019年第8期56-58,共3页
本文结合自主式无缆潜航器(AUV)在深远海搜寻救助领域的应用,以“南海救102”号船为例,介绍了AUV的布放回收系统,通过对布放回收系统的组成、结构和功能分析,以及应用过程中出现问题,为大型AUV布放回收系统的使用、维护和保养等提出建议... 本文结合自主式无缆潜航器(AUV)在深远海搜寻救助领域的应用,以“南海救102”号船为例,介绍了AUV的布放回收系统,通过对布放回收系统的组成、结构和功能分析,以及应用过程中出现问题,为大型AUV布放回收系统的使用、维护和保养等提出建议,同时也可以为今后AUV布放回收系统的设计作为参考。 展开更多
关键词 自主式无缆潜航器 AUV 搜寻救助 布放回收
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AUV水下对接装置控制系统设计 预览
11
作者 李默竹 郑荣 +3 位作者 魏奥博 梁洪光 国婧倩 吕厚权 《海洋工程》 CSCD 北大核心 2019年第2期127-137,共11页
自主式水下机器人(Autonomous Underwater Vehicle,简称AUV)在航行使命结束后需要回收至甲板或陆地进行补给和维护。为避免重复布放回收所带来的不便,根据锥形导向式回收原理,针对水下对接装置及其控制系统进行了设计。水下对接装置控... 自主式水下机器人(Autonomous Underwater Vehicle,简称AUV)在航行使命结束后需要回收至甲板或陆地进行补给和维护。为避免重复布放回收所带来的不便,根据锥形导向式回收原理,针对水下对接装置及其控制系统进行了设计。水下对接装置控制系统由水面控制终端,水下控制系统和水下外部设备等部分组成,使用超短基线引导AUV进入指定区域,在对接过程中依靠行程开关和无线电反馈的信息判断AUV的相对位置及状态,并通过驱动相应的液压机构对AUV姿态进行校正和固定,进而完成对接过程。水下对接装置在千岛湖进行了试验,在吊装水下7 m的情况下实现了AUV的水下对接,并利用湿插拔电连接器完成了对AUV的有线充电和数据上传。试验验证了对接方案的可行性以及控制系统的稳定性,为将来AUV能够进行长时间、不间断航行提供了可能。 展开更多
关键词 自主式水下机器人 水下对接装置 控制系统 水下充电 对接控制流程
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海流干扰下的欠驱动AUV三维路径跟踪控制 预览
12
作者 姚绪梁 王晓伟 +1 位作者 蒋晓刚 王峰 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期37-45,共9页
为解决存在海流干扰和模型不确定性情况下欠驱动自主水下航行器(AUV)的三维路径跟踪控制问题,首先在 Serret-Frenet坐标系下,基于虚拟向导建立了跟踪误差模型.然后,在运动学控制器中基于李雅普诺夫(Lyapunov)理论和反步法设计具有自适... 为解决存在海流干扰和模型不确定性情况下欠驱动自主水下航行器(AUV)的三维路径跟踪控制问题,首先在 Serret-Frenet坐标系下,基于虚拟向导建立了跟踪误差模型.然后,在运动学控制器中基于李雅普诺夫(Lyapunov)理论和反步法设计具有自适应律的虚拟向导和一种改进的积分视线法(ILOS)导引律,克服了海流的干扰并减少了超调.应用反步自适应滑模控制(BASMC)理论设计动力学控制器,保证了系统的稳定性和鲁棒性.最后,应用非线性级联理论证明了整个控制系统的闭环稳定性.仿真结果表明:基于 AUV与流体的相对速度来实现的控制律,便于工程应用.该控制器能够有效克服海流和模型不确定的影响,实现对三维路径的跟踪. 展开更多
关键词 自主水下航行器 路径跟踪 滑模控制 Serret-Frenet 坐标系 积分视线法
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水下地形匹配定位置信区间估计
13
作者 王汝鹏 李晔 +3 位作者 马腾 丛正 贡雨森 张强 《武汉大学学报:信息科学版》 EI CSCD 北大核心 2019年第6期830-836,916共8页
地形匹配定位(terrain aided position,TAP)的似然函数反映了AUV(autonomous underwater vehicle)的位置在空间中的分布概率,由于地形的强非线性、随机性以及测量误差的非高斯分布使得似然函数也表现出非高斯分布的特点。TAP的误差与局... 地形匹配定位(terrain aided position,TAP)的似然函数反映了AUV(autonomous underwater vehicle)的位置在空间中的分布概率,由于地形的强非线性、随机性以及测量误差的非高斯分布使得似然函数也表现出非高斯分布的特点。TAP的误差与局部地形特征和地形测量误差密切相关,由于现有的方法未考虑局部地形特征,仅考虑了测量误差的统计置信区间,使得TAP置信区间的估计结果明显偏小。为解决TAP置信区间的估计问题,建立了TAP定位点的跳变模型。设TAP定位点X~p可以向搜索区间内任一点跳变,且向某一点的跳变概率与该点的似然函数值正相关,X~p向某一点跳变的置信度小于α时,认为x~α不会向该点跳变,该点设为置信区间的边界点。另外,设地形匹配定位点的置信区间内匹配残差平方和函数为二次曲面,而X~p视为该曲面的待估计参数,则可以通过曲面参数的置信区间估计方法获得1-α置信度下的置信区间。新方法得到的置信区间范围大于现有的估计方法,试验结果表明,测量波束较少时,置信区间估计会出现异常,增加测量波束可以提高潮差和测量误差的估计精度,从而提高置信区间的估计精度,但测量误差非高斯分布条件下的补偿方法仍然需要进一步研究。 展开更多
关键词 AUV 地形匹配定位 置信区间估计 地形匹配定位置信度 地形匹配残差
水下机器人发展现状与发展趋势探究 预览 被引量:3
14
作者 刘晓阳 杨润贤 高宁 《科技创新与生产力》 2018年第6期19-20,共2页
为了更好地认识海洋并对海洋资源进行研究与开发,详细介绍了遥控水下机器人(ROV)、深海载人潜水器(HOV)、自主式水下机器人(AUV)3种主流类型水下机器人的国内外发展现状,讨论了目前水下机器人存在的问题,探究了水下机器人的发展... 为了更好地认识海洋并对海洋资源进行研究与开发,详细介绍了遥控水下机器人(ROV)、深海载人潜水器(HOV)、自主式水下机器人(AUV)3种主流类型水下机器人的国内外发展现状,讨论了目前水下机器人存在的问题,探究了水下机器人的发展趋势。 展开更多
关键词 水下机器人 水下无人潜航器 ROV AUV
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北斗卫星导航系统在AUV中的应用研究 预览
15
作者 王永鼎 李华南 钱莹娟 《全球定位系统》 CSCD 2018年第1期96-102,共7页
分析了自主式水下无人潜水器(AUV)在工作时应用的不同导航定位技术的特点与优势,介绍了北斗导航系统以及基于北斗导航系统的AUV基本定位原理。对应用北斗导航系统的AUV机械结构模块化设计的四个模块进行了较详尽的阐述,对AUV导航控制段... 分析了自主式水下无人潜水器(AUV)在工作时应用的不同导航定位技术的特点与优势,介绍了北斗导航系统以及基于北斗导航系统的AUV基本定位原理。对应用北斗导航系统的AUV机械结构模块化设计的四个模块进行了较详尽的阐述,对AUV导航控制段的控制流程逻辑以及基于此逻辑的硬件系统进行了设计与搭建。通过应用北斗导航系统的AUV平台验证,从自主定向巡航和自主定速巡航来看,运行平稳,与期望值基本一致。 展开更多
关键词 北斗卫星导航系统 AUV 海洋 应用
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改进型蚁群算法的AUV三维路径规划 预览
16
作者 付振秋 季光 杨瑛 《舰船科学技术》 北大核心 2018年第10期72-77,共6页
为了研究传统蚁群算法在水下智能机器人(AUV)的三维路径规划中由于算法本身的原因,初始信息素信息匮乏,路径搜索规划速度慢,容易陷入某个局部最优的状态等问题,提出一种改进型蚁群—粒子群融合算法,充分利用粒子群算法较强的全局搜索... 为了研究传统蚁群算法在水下智能机器人(AUV)的三维路径规划中由于算法本身的原因,初始信息素信息匮乏,路径搜索规划速度慢,容易陷入某个局部最优的状态等问题,提出一种改进型蚁群—粒子群融合算法,充分利用粒子群算法较强的全局搜索能力。在环境模型的基础上建立干扰模型,将障碍与探测作为突破点,提出代价函数用于蚁群算法的优化中。设计了新的信息素分布(包括更新和挥发)和启发函数,在转移概率公式中加入区域安全因素,提高了三维路径规划的准确度;为了提高三维路径规划的速度,在传统粒子群算法基础上优化权重函数。最后进行仿真,结果证明该方法有效可行。 展开更多
关键词 三维路径规划 AUV 蚁群算法 粒子群算法 干扰模型
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面向回坞任务的AUV航向控制方式研究 预览
17
作者 吕厚权 郑荣 +2 位作者 魏奥博 国婧倩 杨博 《海洋技术学报》 2018年第6期15-21,共7页
AUV自主回坞是实现其水下回收和能源补充的基础,回坞过程中的航向控制技术是能否成功回坞的关键,介绍了基于超短基线声学传感器引导的某重型AUV的回坞方案设计、制导原理和路径跟踪控制方法;研究了水平面内航行器路径跟踪的航向控制问题... AUV自主回坞是实现其水下回收和能源补充的基础,回坞过程中的航向控制技术是能否成功回坞的关键,介绍了基于超短基线声学传感器引导的某重型AUV的回坞方案设计、制导原理和路径跟踪控制方法;研究了水平面内航行器路径跟踪的航向控制问题,提出了回坞时,可以增加横贯推进器或侧翼推进器来进行航向控制的方法。通过湖上试验,验证了以上方法和算法的有效性并得出以下结论:两种方法都适用于水下回坞,侧翼转向更适合有小区域转向需求的AUV;采用横贯推进器进行航向调整,AUV转弯过程深度变化小,深度偏差均值在0.5 m以内;在对折线形的路径进行跟踪时,跟踪能力更强,末程入坞阶段,与设定航线距离偏差均值比侧翼转向方式小0.34 m。 展开更多
关键词 AUV 自主回坞 路径跟踪控制 航向控制
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水下机器人发展趋势及前景 预览 被引量:6
18
作者 韦荣伟 《现代制造技术与装备》 2018年第2期175-176,共2页
20世纪80年代以来,水下机器人是用于水下观察、测量、检修及打捞等水下应用的设备,包括无人遥控潜水器(Remote Operated Vehicle)和自主式无人潜水器AUV(Autonomous Underwater Vehicle)。水下机器人在军事战略、海洋能源开采方... 20世纪80年代以来,水下机器人是用于水下观察、测量、检修及打捞等水下应用的设备,包括无人遥控潜水器(Remote Operated Vehicle)和自主式无人潜水器AUV(Autonomous Underwater Vehicle)。水下机器人在军事战略、海洋能源开采方面有重要地位,在现阶段的海洋背景下,水下机器人将得到迅速的发展。基于此介绍国内外水下机器人的发展历程和现状,展望水下机器人技术未来的发展方向。 展开更多
关键词 水下机器人 发展趋势 前景 AUV
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一种AUV水下接驳系统的设计与研究 预览
19
作者 吴哲 羊云石 +3 位作者 程烨 林婕 岳志杰 顾海东 《舰船科学技术》 北大核心 2018年第9期130-132,共3页
AUV水下接驳系统主要用于海底观测网的能量补给与信息交互,是观测网建设的关键技术。本文介绍了一种自主研发的AUV水下接驳系统,并对系统的接驳流程进行阐述。该系统在渤海海域已进行了数十次对接试验,得到了超过90%的接驳成功率。
关键词 海底观测网 AUV 水下接驳
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一种可用于AUV航路规划的改进粒子群优化算法 预览
20
作者 刘鲲 《指挥控制与仿真》 2018年第2期61-64,共4页
在差分进化算法(DE)和量子粒子群优化算法(QPSO)基础上,提出了一种改进量子粒子群优化算法,并将其成功地应用于海洋环境下的AUV航路规划。仿真实验结果表明,在不同的战场环境下(不同的发射点,不同的目标点,不同的侦测威胁),改进量子粒... 在差分进化算法(DE)和量子粒子群优化算法(QPSO)基础上,提出了一种改进量子粒子群优化算法,并将其成功地应用于海洋环境下的AUV航路规划。仿真实验结果表明,在不同的战场环境下(不同的发射点,不同的目标点,不同的侦测威胁),改进量子粒子群优化算法寻优能力强、收敛速度快、算法稳定性好,可较好地适应AUV航路规划。 展开更多
关键词 AUV 航路规划 粒子群优化算法 差分进化算法
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