【摘 要】
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水下自主航行器可以通过水下观测网络的接驳基站来获得能量补给,从而提高其续航能力,同时可以与水下观测网络的岸基进行快速的信息交互。为了提高其接驳入坞的准确性和成功率
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水下自主航行器可以通过水下观测网络的接驳基站来获得能量补给,从而提高其续航能力,同时可以与水下观测网络的岸基进行快速的信息交互。为了提高其接驳入坞的准确性和成功率,在接驳导航末端往往采用精度较高的视觉引导方式。论文主要研究了单目单灯视觉引导的机理,通过分析海水的光学特性、摄像头的特性以及LED光源的特性,用以指导单目单灯视觉引导系统的硬件选型从而提高视觉引导的距离和范围。研究了单目单灯视觉引导的偏角计算原理,提出了一个基于单目单灯的目标识别策略,以减少水下自主航行器(AUV)在进行入坞时的误判断。论文研制了基于单目单灯视觉引导的样机系统,主要包括小型AUV的改造,小型水下可旋转接驳基站的设计,接驳系统控制软件的开发。实现并优化了视频图像处理算法,将处理速度提高到全帧率(25帧),提高了视觉引导的实时性,满足了接驳系统的控制周期要求。研究了适用于小型AVU与小型主动旋转接驳基站的入坞控制算法。论文通过该样机系统的水池实验,验证了基于单目单灯视觉引导AUV入坞的可行性和可靠性,同时也验证了主动旋转接驳基站更有利于实现AUV的成功入坞。
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