其次，水下机器人的种类也有很多，主要是因为可以按照不同的分类原则对水下 机器人进行不同的分类。到目前为止，主要将水下机器人（水下潜水器）分为双工潜 水器和无人潜水器两大类。双工潜水器既可以无人也可以用来载人。有人水下机器人文献综述

（有人潜水器）也就是有操纵员在里面进行实时控制，因此，这种水下机器人比较灵 活，大部分适合用来处理一些相对来说较为复杂的问题。但是对于操纵员而言，这就具有一定的危险性，并且该水下机器人的费用也比较昂贵。 而同时无人潜水器则又可以大体上分为有缆的遥控水下机器人（ROV）、无缆的

自治型水下机器人（AUV）、海底爬行水下机器人以及拖航式的水下机器人。无人 水下机器人 ROV 可以在岸上进行操作和控制，不仅能够在三维水域运动，还可以进 行大范围且长时间的水下作业。而且一般的有缆水下机器人几乎都是遥控式的，常常 按照它们的运动方式又可以细分为拖曳式、海底爬行式和浮游自航式三种。水下机器 人 ROV 不仅可以用在军用，还可以用在民用上面，目前大多适用于民用方面。在众 多的海洋工程中，有一大部分的水下结构物如水下管道、水下舱壁，需要周期性检查 和清污，避免破裂、堵塞等问题的发生。这就要求水下机器人不仅能够进行常规的浮 游勘察，还要具备爬壁清污的能力。因此目前来说研制面向海洋工程水下结构检测与 清污的水下机器人 ROV，尤其是能够在浮游和爬壁之间自由切换的无人水下机器人 ROV 十分必要，而且这项研究也具有广阔的应用前景。

图 1-1 正在作业的水下机器人 ROV 图 1-2 水下机器人 ROV

而目前为止对于无缆水下机器人（AUV）几乎只有观测型浮游式这一种运动方 式，这是一种可以水下自治控制的水下机器人。通常 AUV 在水中根据水下环境和作 业任务自动地完成轨迹的规划、作业实施和障碍物回避，也就是所谓的自治控制。但 目前的大多无缆水下机器人还并不能完全实现自治，因此监控就变得必不可少了。通 过监控将人的因素参与到自治控制中，操作员可以根据水下检测到并传递过来的信息 进行判断和决策，将决策信息通过水声传给水下机器人，使其更好的完成作业任务。 加入人为的监控可以使得水下机器人更加的适应复杂的水下作业环境，更好的执行任 务。来-自~优+尔=论.文,网www.youerw.com +QQ752018766-

图 1-3 水下自治机器人 AUV 图 1-4 潜龙一号（AUV）

1。2 国内外发展现状

1。2。1 水下机器人 ROV 国内发展现状

1。2。2 水下机器人 ROV 国外发展现状

1。2。3水下机器人发展趋势

1。2。4     水下机器人ROV导航降噪的发展及其存在的问题

1。3 本研究的主要内容及工作

本次课题是水下检测与作业机器人ROV导航降噪设计，主要研究的是针对MEMS 陀螺仪的惯性导航降噪处理，通过互补集合经验模态分解（Complementary Ensemble Empirical Mode Decomposition,CEEMD）的方法来分解出各个频率段的信号，最后去掉对测量数据有很大影响的高频噪声。并且通过ALLAN方差来检测MEMS陀螺仪的 随机误差，来检验CEEMD这种方法对于MEMS陀螺仪降噪是否有用。并且详细介绍 了水下机器人的具体信息，比如水下机器人ROV的研究背景以及发展趋势、工作原理 等。下面几章也详细阐述了互补集合经验模态分解CEEMD的由来，具体算法，以及 在本研究中的运用。并且通过对ALLAN方差和CEEMD的仿真，可以直观的了解互补 集合经验模态分解CEEMD对MEMS陀螺仪导航降噪的效果。