"深海一号"载人潜水器支持母船设计关键技术

"深海一号"是中国第一艘为"蛟龙"号业务化运营提供支持保障的载人潜水器支持母船.文章从船型优化、支持保障能力及功能兼容性、电力推进系统谐波抑制、环境友好、水下辐射噪声、适居性等方面对该船在设计中面临的主要挑战及其解决方案进行了分析说明,并与国内外同类船舶进行了对比.结果显示,"深海一号"的各项主要指标均优于国内外典型同类船舶.     

基于主从同步的欠驱动AUV与移动平台水下对接控制

许多应用场合要求水下自主航行器(AUV)与水下移动平台对接来实现能源补充和信息交换功能。针对欠驱动AUV与移动平台的水下对接问题,采用主从式同步跟踪策略,提出AUV接收目标的状态信息并控制自身位置与目标保持一致的控制方法,从而将AUV水下对接的问题转化为AUV与移动目标保持同步运动的问题。在给出移动目标和AUV的水平面线性化动力学模型基础上,设计了在常值海流影响下,欠驱动AUV同步跟踪由卡尔曼算法估计的目标运动轨迹的滑模控制器。使用Lyapunov稳定性理论证明了离散滑模控制器的稳定性,并使用仿真实验验证该控制方案的有效性。     

浅析沥青路面领域研究应用无人设备现状

伴随着劳动力减少与人口老龄化加剧,传统劳动密集型行业,如工程建设行业,也不得不面临用工数量短缺、用人成本增加、工期延长等压力渐增的残酷现实。为了疏解这一现实困难,通过以工程建设行业的细分方向之一—沥青路面施工领域为例,梳理与探讨近三年来该领域研究与应用无人智能施工设备技术成果现状,希冀一方面为工程行业人员提供参考,另一方面为工程建设行业向无人化、智能化方向快速迈进提供思路。     

苏通大桥北主墩河床防护层对水下冲刷边坡稳定的影响

苏通大桥自2015年以来河床面局部冲刷问题较为突出,基于对苏通大桥运营期北主墩范围现有水下冲刷边坡的分析,评价河床防护层对北主墩稳定性的作用。利用FLAC ~(3D)软件,分析北主墩2016年枯水期和丰水期时段有河床防护层和无河床防护层条件下水下边坡的稳定性,计算显示有河床防护层时边坡能保持稳定,无河床防护层时不能保持稳定,论证了河床防护层对于北主墩基础的整体稳定性具有十分重要的作用。     

无人艇远程优化服务平台设计

针对各类无人艇新艇型优化设计系统相对独立、设计信息相对封闭、设计周期长、成本高及缺乏综合集成平台等一系列问题,本文提出一种基于互联网的无人艇远程优化服务平台。以一种水面无人翼滑艇为研究对象,综合考虑无人艇快速性、操纵性、耐波性及抗倾覆性,结合约束条件,建立航行性能的无人艇艇型综合优化数学模型,并基于Visual Studio平台构建1套水面无人艇综合优化服务平台。采用打包工具将平台制作成可供安装的客户端应用程序,通过远程控制软件和网站发布的形式实现服务平台的远程应用。经测试,无人艇远程优化服务平台可靠性良好,计算结果稳定,计算结果文件传输方式可靠。可有效缩短新船研发与设计周期,降低设计成本。     

基于变增益滑动模态的无人潜水器高度控制

滑动模态控制在无人潜水器运动控制中已经得到较多应用,但其引发的抖振现象仍未很好解决。本文对潜水器的高度控制进行研究,提出一种变增益滑动模态控制方法,旨在保持控制精度的同时抑制抖振现象。此外,还设计了基于高度传感器测量值的非线性状态观测器,以得到高更新率和可靠性的高度及垂荡速度反馈信息,从而改善高度控制系统的控制品质。水池实验验证了本文方法的有效性。     

基于改进A~*算法的水面无人艇路径规划

本文基于传统的A~*算法理论,对算法进一步改进,提出一种改进的平滑A~*算法,并应用于水面无人艇的安全路径规划。该算法以传统的栅格建模为基础,对运动到障碍物顶角附近时进行判断并且做出圆弧转向处理,使航行体能够安全避开障碍物,使路径更加平滑安全。优化栅格建模方法,以实心表示障碍点,对同一地图不同起始点进行研究,改进折线转弯为圆弧,使路径和障碍物之间有足够的安全距离。在Matlab仿真环境进行仿真实验,结果表明,该优化算法可以明显改善无人驾驶船舶的安全性和可靠性。