[发明专利]一种面向台风观测的海洋滑翔机控制方法

说明书

本发明公开一种面向台风观测的海洋滑翔机控制方法。本发明建立海洋滑翔机智能组件库，智能组件库中包括海洋滑翔机的传感器数据、海洋滑翔机控制算法，智能组件分三类进行储存：路径规划组件、传感器处理组件、导航组件。可以根据需要选择不同的组件进行路径规划，进行台风观测。本发明能够解决海洋滑翔机在控制过程中灵活性差，以及受海洋环境影响大的问题。

技术领域

本发明涉及水下机器人技术领域，尤其涉及一种面向台风观测的海洋滑翔机控制方法。

背景技术

缺乏足够的台风精细结构的直接观测资料，是当前制约我国台风学科发展和预报能力进一步提升的主要瓶颈。随着海洋科技的发展，海洋滑翔机可以作为一种新型的海洋移动观测平台，它可以移动并且近距离观测台风，并具有长航时、智能化及清洁零排放等突出优点。它可长期、自主地执行水文调查、气象预报、通信中继及环境监测等作业任务，具有巨大的应用前景，已成为海洋滑翔机领域的研究热点。但是海洋滑翔机灵活性差，受海洋环境影响大。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术中的不足，解决上述海洋滑翔机在控制过程中灵活性差，受海洋环境影响大，以及如何近距离观测台风的问题。提供一种能够灵活组合各种现有方法的能够人工调节参数的海洋滑翔机控制方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种面向台风观测的海洋滑翔机控制方法，包含如下步骤：

S1、建立用于海洋滑翔机导航与控制的智能组件库，根据台风预测制定海洋滑翔机的目标航点；

S2、根据海洋滑翔机的具体海洋环境、传感器配置和目标位置选择相应的智能组件；

S3、运用智能组件完成海洋滑翔机的海洋环境感知、路径规划，到达目标位置后切换智能组件，观测台风，海洋滑翔机根据台风的移动路径进行跟踪；

S4、根据智能组件的最终的执行结果人工调节每个智能组件的参数。

进一步的，步骤S1中的智能组件库中包括海洋滑翔机的传感器数据、海洋滑翔机控制算法，智能组件分三类进行储存：路径规划组件、传感器处理组件、导航组件。

进一步的，步骤S2中，需要判断所使用的智能组件能否完成操作者所制定的任务，以及能否按照预定时间到达目标位置，如果不能，则切换传感器或者更改控制算法。

进一步的，步骤S3实现的具体步骤为：

S301、海洋滑翔机的传感器感知海洋环境，用于GPS定位确定其所在位置；

S302、操作人员根据海洋滑翔机的传感器所传回的信息进行对海洋滑翔机的运动参数进行调整，实现以最快的速度到达目标位置，并根据目标位置的海洋环境进行智能组件的调整，以更好的观测台风；

S303、路径规划组件智能处理，根据传感器的参数处理，进行海洋滑翔机的路径规划，跟踪并观测台风；

S304、操作人员实时监控海洋滑翔机状态，并通过预测网站实时监控台风位置，判断海洋滑翔机路径规划是否合理。

进一步的，步骤S4中根据海洋滑翔机的控制结果进行对传感器的算法参数、路径规划的算法参数以及导航组件的算法参数进行调整修改。

进一步的，所述的传感器处理组件包括压力传感器及其处理组件、定位传感器及其处理组件、深度传感器及其处理组件、高度传感器及其处理组件、角度传感器及其处理组件、CTD传感器及其处理组件、传感器配置选择组件。

进一步的，所述的路径规划组件包括神经网络规划组件、操作人员在线操作组件、蚁群路径规划组件。

进一步的，所述的导航组件包括导航控制算法组件、油囊控制组件、电池包控制组件。