[发明专利]水下拖体姿态控制方法

摘要

本发明属于海洋监测技术领域，具体涉及一种水下拖体的控制方法。一种水下拖体姿态控制方法，其技术方案是：将探测区域划分为若干个矩形标准作业区，对每个标准作业区进行编号，将每个标准作业区的编号、中心位置的经纬度存储至存储模块，针对每个标准作业区均设定有一个最优水平翼板攻角、最优差动翼板攻角；当进入每个标准作业区后，根据情况微调翼板，并根据调节情况更新最优水平翼板攻角、最优差动翼板攻角；利用本发明提高水下拖体姿态的控制精度，减少翼板的调节的频度。

主权项

一种水下拖体姿态控制方法，其特征是，它包括以下步骤：A.在水下拖体的中段左右对称安装水平翼板，尾部左右对称安装差动翼板；B.在水下拖体内部安装：调整水下拖体姿态的控制模块；检测水下拖体的横滚角、俯仰角、经纬度信息的光纤罗经；检测水下拖体与水底距离的高度传感器；检测水下拖体与水面距离的深度传感器；预存水下拖体作业路线以及记录其数据信息的存储模块；实现水平翼板和差动翼板的角度调节的驱动模块；C.将探测区域划分为若干个矩形标准作业区，对每个标准作业区进行编号，将每个标准作业区的编号、中心位置的经纬度存储至存储模块，针对每个标准作业区均设定有一个最优水平翼板攻角、最优差动翼板攻角；D1.水下拖体工作时，首先利用光纤罗经获取其当前经纬度，与每个标准作业区中心位置的经纬度相比较，确定水下拖体当前所在标准作业区的编号；D2.进入标准作业区的水下拖体执行该标准作业区的最优水平翼板攻角、最优差动翼板攻角；进入尚未设定最优水平翼板攻角、最优差动翼板攻角的标准作业区时，水下拖体的最优水平翼板攻角、最优差动翼板攻角初始化为0°；D3.从光纤罗经获取水下拖体的俯仰角和俯仰角速度，判定俯仰角是否超出预存作业路线的允许范围，如超出范围，则使用增量式PID算法调整水平翼板攻角；从光纤罗经获取水下拖体的横滚角和横滚角速度，判定横滚角是否超出预存作业路线的允许范围，如超出范围，则使用增量式PID算法调整差动翼板攻角；由控制模块向驱动模块发出调整水平翼板、差动翼板的指令；D4.将平翼板攻角和差动翼板攻角的调整值记录至存储模块，每更新一次攻角，调整次数加1；存储模块将翼板攻角调整值累加后存储；D5.判断水下拖体是否驶出该标准作业区，若否，则重复步骤D3；若是，则重复步骤D1，同时调整该标准作业区的最优水平翼板攻角、最优差动翼板攻角；调整方法为：对于首次驶出该标准作业区的水下拖体，最优水平翼板攻角、最优差动翼板攻角均等于翼板攻角累加值除以调整次数；对存储模块内的数据进行替换，得到更新后的最优水平翼板攻角、最优差动翼板攻角；对于非首次驶出该标准作业区的水下拖体，最优水平翼板攻角、最优差动翼板攻角=（翼 板攻角累加值÷调整次数+更新前的最优攻角）÷2。