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無(wú)人艇可搭載設(shè)備包括氣象站、CTD、ADCP、水聲通信機(jī)、光纖陣、聲矢量探測(cè)器等海洋監(jiān)測(cè)通信設(shè)備
無(wú)人艇可搭載設(shè)備包括氣象站、CTD、ADCP、水聲通信機(jī)、光纖陣、聲矢量探測(cè)器等海洋監(jiān)測(cè)通信設(shè)備。
本大型半潛式無(wú)人艇主要對(duì)標(biāo)美國(guó)SV3代半潛式無(wú)人艇進(jìn)行開發(fā)設(shè)計(jì)，在外型、尺寸、結(jié)構(gòu)和加工工藝等方面進(jìn)行了優(yōu)化升級(jí)，提升了水動(dòng)力性能以及設(shè)備搭載能力和整機(jī)功率，同時(shí)引入的航行控制技術(shù)與智能避障算法，提高了海上長(zhǎng)期作業(yè)的可靠性。
無(wú)人艇搭載移動(dòng)式海洋CTD剖面測(cè)量系統(tǒng)以半潛式無(wú)人艇作為主要的載體平臺(tái)，水面艇體上裝有小型綜合氣象站，可以測(cè)量風(fēng)速、風(fēng)向、氣溫、氣壓、濕度等氣象要素；同時(shí)通過(guò)水下絞車吊放 CTD，實(shí)現(xiàn)了水下10-150米環(huán)境信息，如水溫、電導(dǎo)率、深度等的剖面測(cè)量。水下絞車安裝于水下推進(jìn)器下方，絞車控制單元安裝于水面艇體中。絞車控制單元通過(guò)接受滑翔器給定的收放信號(hào)，控制水下絞車按設(shè)定長(zhǎng)度、速度對(duì) CTD 等儀器進(jìn)行反復(fù)收放功能，實(shí)現(xiàn)連續(xù)觀測(cè)的目的。
利用半潛式無(wú)人艇隱蔽和長(zhǎng)巡航的特點(diǎn)，在其上安裝水下小型拖曳式光纖探測(cè)裝置，能實(shí)現(xiàn)一定范圍內(nèi)的QT（偵測(cè)QT方位及特征信號(hào)）指向跟蹤，并判定有無(wú)QT出現(xiàn)。半潛式無(wú)人艇編隊(duì)在預(yù)定海域布放后，艇間距保持一定距離，做到覆蓋范圍交叉，各艇同步在各自的工作范圍內(nèi) “S"型往復(fù)掃描探測(cè)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)信號(hào)后，以“六邊形"方式跟蹤信號(hào)，實(shí)現(xiàn)目標(biāo)精確定位。
采用多套半潛式無(wú)人艇協(xié)同作業(yè)，過(guò)程中面臨通信帶寬受限、通信延時(shí)顯著等突出問(wèn)題。在這樣的條件下，采用分布式的估計(jì)與預(yù)測(cè)策略，綜合鄰近通信節(jié)點(diǎn)的信息對(duì)協(xié)同作業(yè)所需的狀態(tài)信息做出無(wú)偏估計(jì)，提高系統(tǒng)協(xié)同作業(yè)的魯棒性并保證系統(tǒng)的可擴(kuò)展性，是多半潛式無(wú)人艇協(xié)同作業(yè)的重要內(nèi)容之一。在此基礎(chǔ)之上，利用得到的狀態(tài)信息進(jìn)行本地規(guī)劃與決策研究，保證系統(tǒng)能夠順利完成協(xié)同作業(yè)過(guò)程中承擔(dān)的任務(wù)。
采用多套半潛式無(wú)人艇組成復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)，單獨(dú)個(gè)體在作業(yè)過(guò)程中只能獲得系統(tǒng)中部分其他個(gè)體的信息，同時(shí)由于通信條件的限制，不同個(gè)體之間的信息交互存在較大的延遲和不確定性。對(duì)于該類動(dòng)態(tài)變化的系統(tǒng)，無(wú)法簡(jiǎn)單地通過(guò)提高維數(shù)從而轉(zhuǎn)化為單個(gè)超高維的巨系統(tǒng)加以控制和處理。因此，對(duì)于多艇組成的有向（演化）網(wǎng)絡(luò)，個(gè)體間的分布式非線性控制問(wèn)題是一個(gè)核心問(wèn)題。針對(duì)該典型的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，結(jié)合網(wǎng)絡(luò)科學(xué)與控制相關(guān)學(xué)科理論，建立一套適合于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)條件下多智能體分布式控制方法，為多艇協(xié)作控制提供算法支撐。
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