[发明专利]浮力均衡装置辅助的UUV主动坐底方法

权利要求书

1.浮力均衡装置辅助的UUV主动坐底方法，其特征是：它是基于浮力均衡装置辅助的UUV主动坐底系统实现的，该系统包括测高声纳(1)、深度计(2)、任务控制计算机(3)、位置控制通道(4)、组合导航系统(5)、深度控制通道(6)和运动控制计算机(7)；

测高声纳(1)的高度数据输出端与任务控制计算机(3)的高度数据输入端连接；

深度计(2)的深度数据输出端与任务控制计算机(3)的深度数据输入端连接；

任务控制计算机(3)的位置任务信号输出端与位置控制通道(4)的位置任务信号输入端连接；所述位置控制通道(4)的位置控制信号输出端与运动控制计算机(7)的位置控制信号输入端连接；

任务控制计算机(3)的深度控制信号输出端与深度控制通道(6)的深度控制信号输入端连接；所述深度控制通道(6)的深度控制信号输出端与运动控制计算机(7)的深度控制信号输入端连接；

任务控制计算机(3)与组合导航系统(5)进行数据交互；组合导航系统(5)与运动控制计算机(7)进行数据交互；

运动控制计算机(7)的浮力均衡控制信号输出端与浮力均衡装置(8)的浮力均衡控制信号输入端连接；

运动控制计算机(7)的辅助推进控制信号输出端与辅助推进器(9)的辅助推进控制信号输入端连接；所述辅助推进器(9)用于控制艏/艉水平辅助推进器(10)或艏/艉垂直辅助推进器(11)工作；

浮力均衡装置辅助的UUV主动坐底方法，它由以下步骤实现：

步骤一、UUV的任务控制计算机根据读取到的当前任务，通过执行机构自主航行到将要执行任务的指定水面，并利用主推进器和辅助推进器进行悬停定位；

步骤二、UUV的运动控制计算机根据接收到的指令，控制艏/艉垂直辅助推进器在该指定水面定位下潜；所述指定水面即：UUV将要坐底的正上方水面；

步骤三、UUV根据深度计输出的指令H_up做定深下潜，当UUV下潜到距离海底预设的高度时，按照辅助推进器和浮力均衡装置切换条件，再次利用辅助推进器进行悬停定位，并开始执行步骤四；

步骤四、开启浮力均衡装置，减小UUV的浮力，根据先验知识库判断UUV所减小的浮力大小，直至UUV所受重力G₀大于浮力F₀，执行步骤五；在减小浮力期间各辅助推进器依然进行悬停定位；

步骤五、关闭UUV艏/艉水平辅助推进器和艏/艉垂直推进器停止定位，此时UUV依靠重力与浮力差降落到水底，并保持静默状态。

2.根据权利要求1所述的浮力均衡装置辅助的UUV主动坐底方法，其特征在于步骤四中根据先验知识库判断UUV所减小的浮力大小的具体方法是：

UUV的浮力均衡装置可调节的浮力ΔB范围为[0,a]牛,UUV所受重力G₀已知，但是UUV所受的浮力受到海水的密度影响，海水的密度大时所受的浮力就大，海水的密度小时所受的浮力就小；这样UUV在不同的海域所受到的浮力也就不同，记为F₀＝(B₀±ΔB)牛，其中B₀的值是先前实验积累的数据，根据不同海域计算不同的B₀值，这样通过调节ΔB的值使G₀>F₀。

3.根据权利要求1所述的浮力均衡装置辅助的UUV主动坐底方法，其特征在于步骤三中所述辅助推进器和浮力均衡装置切换条件为：H_up＝H-(H₀+3)米；其中：H_up为UUV当前距离水面的深度，其值由深度计测量；H表示水面距离海底的高度，其值是UUV在指定水域的水面利用测高声纳测得；H₀表示测高声纳的测量盲区，即：测高声纳在(0-H₀)米的范围内所测高度无效。