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深海采礦機器的定位方法研究
發布時間:2010.06.04 新聞來源:山東泰杰重工機械有限公司 瀏覽次數:
    深海底蘊藏著豐富的曰‘產資源,深海作業技術的研究,對礦產資源的可持續利用具有重要的戰略意義,繼航空航天開發之后,6000m深海底采礦技術已經成為世界各國的一個新的艱巨挑戰,作為深海采礦的載體,深海底采礦機器行走于6000m深海底“極稀軟’沉積物底質,作業環境為無自然光、高壓、未知復雜環境,要求能在未知的復雜海底環境中,以一定的精度按照預定的軌跡行駛采礦,其控制質量的好壞直接關系到我國大洋戰略開發的實施質量,自主定位技術是移動機器人進行導航和路徑規劃的基礎,是提高機器人自主能力的關鍵技術。對采礦機器人進行精確控制的前提是定位問題,準確快速地獲得機器人的位置信息是控制問題的基礎。    ‘
    目前,在水下機器人位置控制和導航中應用最多的是水聲定位系統l”l和航位推算定位系統。由于受到數據延時、數據刷新頻率的影響,水聲定位系統的精度…般較低。航位推算(DR)是根據速度、位置和方向變化,實時推算出運動體新的位置估計的一種導航定位方法,但由于傳感器的誤差,航位推算系統不可避免地存在累計誤差。近年來,組合導航技術備受學者關注,在卡爾曼濾波算法和多傳感器信息融合組合導航方面取得了~些研究成果[7-11]。本文針對深海底采礦機器人的定位這一復雜問題,應用新息卡爾曼濾波算法,提出廠一種基于偽長基線和航位推算(PLBIJDR)的組合導航方法和濾波器結構,應用于深海采礦機器人的位置估計,仿真結果驗證了該方法的可行性。
     偽長基線定位方法示意圖。下標,表示的是大地坐標系中的值,下標6表示的是機器人坐標系中的值。機器人.E裝有換能器,兩個固定參考站點上裝有應答器。由水下機器人發出問訊信號,參考站點收到問訊信號后作出應答。通過傳輸時間的計算,可以計算出機器人換能器分別至兩參考站點的距離。
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