CN117232497B 一种大坝水下缺陷检测机器人组合导航定位系统和方法 （哈尔滨工程大学）

一种大坝水下缺陷检测机器人组合导航定本申请公开了一种大坝水下缺陷检测机器取检测机器人与浮标或岸基之间的相对距离信2超短基线定位系统，包括声学换能器和声学应答器，所述声学换能器布多普勒计程仪旋转装置，包括旋转机构支架和电动分航位推算系统分级融合中心，分别与所述惯性导航系统、所述多组合导航系统总融合中心，分别与所述航位推算系统分级息和所述绝对位置信息进行数据融合处理并得到所述检测机其中，所述码头对准启动模式以预设经纬度信息作为初始信所述海上对准启动模式以GPS定位的经纬度信息做为初始信息并获取所述检测机器人3.如权利要求1或2所述的大坝水下缺陷检测机器人组合导航定位系统，其特征在于，4.一种大坝水下缺陷检测机器人组合导航定位方法，基于如权利要求1_3任一项所述S100控制所述检测机器人以静止状态处于浮标S200根据大坝的坝面倾斜角度信息，通过所述多普勒S300当误差标定完成后，控制所述检测机器人驶至S400通过所述全球导航卫星系统获取浮标或岸基3距离信息和所述惯性导航系统获取的导航参数信息得到所述第二根据所述第一坐标系的原点坐标和所述第二坐标系的原点坐根据所述第三坐标系和所述坝面倾斜角度信息，通过所述多普勒计程所述多普勒计程仪进行水平方位和垂直方位的根据所述绝对位置信息和所述相对距离信息得到所述检测机器对所述位置坐标、所述导航参数信息、所述对底速度信息和所述载体步骤S500中具体包括，根据卡尔曼滤波理论，通过各所4技术主要以无人遥控水下机器人(ROV)为载体，通过搭载相关设备对水下坝面进行梳妆扫息传输方式和传输距离受限等因素，水下导航技术一直是水下机器人发展中的科研难题。应不同倾斜角度坝面使DVL始终处于高精度对底跟踪工作模式是实现大坝水下缺陷检测机[0005]本申请的目的在于提供一种大坝水下缺陷检测机器人组5离信息和所述绝对位置信息进行数据融合处理并得到所述检测机器人的组合导航参数信准启动模式以GPS定位的经纬度信息做为初始信息并获取所述检测机器人的导航参数信程仪的工作模式切换为对底跟踪工作模式或对水本申请第一方面一任一实施方式所述的大坝水下缺陷检测机器人组合导航定位系统，包线定位系统实时获取所述检测机器人与浮标或岸6控制所述多普勒计程仪进行水平方位和垂直[0037]由上可见，本申请提供了一种大坝水下缺陷检测机器人组合导航定位系统和方法，通过多普勒计程仪旋转装置控制多普勒计程仪进行旋转以实现其对底跟踪工作模式，[0039]图1为本申请实施例提供的一种大坝水下缺陷检测机器人组合导航定位系统的结7[0040]图2为本申请实施例提供的一种大坝水下缺陷检测机器人组合导航定位系统的数[0041]图3为本申请实施例提供的一种大坝水下缺陷检测机器人组合导航定位方法的流[0048]本申请实施例提供了一种大坝水下缺陷检测机器人组合导航定位系统，如图1所8离信息和所述绝对位置信息进行数据融合处理并得到所述检测机器人的组合导航参数信对底速度(纵向速度、横向速度、垂向速度)信息，通号接收机以及USBL声学换能器，当GPS天线及信号接收机以及USBL声学换能器均布置与浮9者融合统一至同一坐标系得到检测机器人的绝对位置信息后通过脐带缆和声学信标输出(即本申请实施例的大坝水下缺陷检测机器人组合导航定位系统)一级融合信息中心，以[0067]在一种实施方式中，组合导航系统总融合中心为组合导航系统二级融合信息中[0069]由上可见，本申请实施例提供了一种大坝水下缺陷检测机器人组合导航定位系统，通过多普勒计程仪旋转装置控制多普勒计程仪进行旋转以实现其对底跟踪工作模式，(,',置与浮标中心距离为即此时USBL量测值SI向角旋转至检测坝面方向，其次操控垂直方位电动分度盘(即绕xR轴)将DVL基阵纵倾角旋的绝对位置信息并通过超短基线定位系统实时获取所述检测机器人与浮标或卡尔曼滤波融合之后输出更为准确的组合导航参数速度为V⃞"(0,0,0),初始姿态角为依据浮标绝对位置坐标为以及量测得到检测机器人与浮标之间的相对距离坐标为可得检测机器人此刻位置坐标继而与SINS输出信息(".,P",C")做进一步融合处理输出检测机器人导航位置参数r(+x,",(p'+y,同时输出速度参数姿态角参数'(q,A.x):进一步以相同方式与其他各传感器信息数据融[0100]由上可见，本申请实施例提供了一种大坝水下缺陷检测机器人组合导航定位方星系统的绝对位置信息与通过超短基线定位系统量测得到的检测机器人与浮标或岸基之[0103]应当理解，在本申请实施例中，所称处理器可以是中央处理单元(CentralProcessingUnit，CPU)，该处理器还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(DigitalSignalProcessor，DSP)、专用集成电路(ApplicationSpecific[0105]应当理解，上述集成的模块/单元