第二章 水下自主航行器的总体设计
2。1 AUV 的性能指标
本文所设计的 AUV 结构简单、功能较为单一,是一种实验室基础版本的 AUV,该型 AUV 具有成本低,功能基础,结构简单的特点,是为了后续研究和开发的基础平台。但是麻雀 虽小五脏俱全,该款 AUV 同样能够实现水下自主运行,并且该款 AUV 搭载了捷联惯导系 统(SINS)、多普勒计程仪(DVL)、压力传感器(测深度)、超短基线定位声纳以及前 视摄像机和下视摄像机。压力传感器(深度计)、温度传感器等等,能够自主在水下进 行准确定位和导航。
其技术指标如下: (1)具有两个水平推进器,和一个俯仰推进器,均采用无刷直流电机;
外加一个舵机,控制水平左转和右转 (2)功能:图像显示、无线数据传输、湿度检测、电源电压检测、导航
自主航行
(3) 导航方式: GPS+SINS+DVL 组合导航。
2。2 AUV 的水下运动影响因素
AUV 在水下航行时要受到诸多外界因素的影响,一方面,由于地球的引力作用,AUV 在水下自主航行时必然要受到重力的影响,另一方面,由于水中的物体还要受到浮力的 作用,AUV 必然会受到一个与重力方向相反的浮力。一旦 AUV 的体积和质量决定了,那 么,AUV 所受的浮力和重力也就确定了,可以说,浮力和重力是一组静态力。
但是海洋环境并不是一个单单静止的环境,我们还要考虑海水的波动以及由于 AUV 的外形所受到的流体力的影响,所以我们还要考虑流体力的影响。这些流体力是由于水 流对 AUV 的机身、舵以及螺旋桨等的作用,但是由于海洋环境复杂多变,而本文所涉及 的 AUV 属于初级阶段的基础版 AUV,所面临的工作环境远远没有海洋环境复杂,所以, 在我们设计的过程中,暂时不考虑流体力的作用。最后,我们还要考虑推进力。本文所 设计的 AUV 具有两个水平推进器,均安装在机身中间两侧,为 AUV 提供水平动力;一个 俯仰推进器,安装在机身中心处,为 AUV 提供竖直方向上的推力;和一个舵机,为 AUV 提供水平方向的转向。图 2-1 为水下自主航行器水下受力分析来,自.优;尔:论[文|网www.youerw.com +QQ752018766-
浮力流体力
图 2-1 水下自主航行器水下受力分析
2。3 AUV 机身内搭载平台设计
我们首先考虑自主水下航行器的结构设计,本文所设计的自主水下航行器特点是机 身小巧,价格低廉,所以我们机身的壳体采用铝合金材料,并设计成潜艇的形状,使其 更好的符合流体力学,在水下收到的阻力更小。机身从前到后分别是传感器仓,控制系 统仓,动力系统仓,电源仓
AUV+DSP海洋工程水下自主航行器控制系统硬件设计+电路图+程序(4):http://www.youerw.com/zidonghua/lunwen_100135.html