本實(shí)用新型屬于水下機(jī)器人領(lǐng)域，具體地說(shuō)，涉及一種水下無(wú)人船定深航行控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

水下機(jī)器人也稱無(wú)人水下潛水器，它是一種可以在水下代替人完成某種任務(wù)的裝置，在外形上更像一艘微小型潛艇，水下機(jī)器人的自身形態(tài)是依據(jù)水下工作要求來(lái)設(shè)計(jì)的，水下機(jī)器人是將人工智能、探測(cè)識(shí)別信息融合、智能控制、系統(tǒng)集成等多方面的技術(shù)集中應(yīng)用于同一水下載體上，在沒(méi)有人工控制，或者人工進(jìn)行半自動(dòng)控制下，完成地質(zhì)、地形等的探測(cè)。

目前的水下機(jī)器人能夠?qū)崿F(xiàn)水下航拍和地形、地質(zhì)的探測(cè)等，民用方面的應(yīng)用還很有限，目前除了作為娛樂(lè)用途的無(wú)人船之外，用于釣魚的無(wú)人船在民用市場(chǎng)的需求越來(lái)越大，因此對(duì)于釣魚無(wú)人船提出了越來(lái)越高的要求。

另外針對(duì)水下無(wú)人船如何根據(jù)獲取的姿態(tài)數(shù)據(jù)通過(guò)驅(qū)動(dòng)模塊來(lái)完成對(duì)水下無(wú)人船定深航行，成為目前亟待解決的技術(shù)問(wèn)題。

有鑒于此特提出本實(shí)用新型。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種水下無(wú)人船定深航行控制系統(tǒng)，能夠根據(jù)獲取的姿態(tài)數(shù)據(jù)通過(guò)驅(qū)動(dòng)模塊來(lái)完成對(duì)水下無(wú)人船定深航行。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用技術(shù)方案的基本構(gòu)思是：

本實(shí)用新型提出了一種水下無(wú)人船定深航行控制系統(tǒng)，包括，控制器、驅(qū)動(dòng)模塊、姿態(tài)獲取模塊和深度測(cè)量模塊，控制器分別與驅(qū)動(dòng)模塊、姿態(tài)獲取模塊和深度測(cè)量模塊相連，所述控制器接收到定深航行命令后，根據(jù)姿態(tài)獲取模塊獲取的姿態(tài)數(shù)據(jù)，利用驅(qū)動(dòng)模塊將水下無(wú)人船航行至目標(biāo)深度。

優(yōu)選地，還包括，接收保持當(dāng)前深度航行或按照設(shè)定深度航行的定深航行命令的接收模塊，和能夠從保持當(dāng)前深度航行或按照設(shè)定深度航行中提取對(duì)應(yīng)的當(dāng)前深度或設(shè)定深度的提取模塊，存儲(chǔ)模塊與提取模塊相連。

優(yōu)選地，所述深度測(cè)量模塊為，能夠?qū)z測(cè)的水下無(wú)人船的實(shí)際深度實(shí)時(shí)傳送給控制器的水壓傳感器。

優(yōu)選地，所述控制器上設(shè)有將實(shí)際深度與目標(biāo)深度進(jìn)行對(duì)比，計(jì)算出水下無(wú)人船的目標(biāo)俯仰角，并將姿態(tài)傳感器檢測(cè)的實(shí)際俯仰角與目標(biāo)俯仰角進(jìn)行比較計(jì)算出目標(biāo)俯仰轉(zhuǎn)矩的計(jì)算模塊，控制驅(qū)動(dòng)模塊根據(jù)目標(biāo)俯仰轉(zhuǎn)矩進(jìn)行航行調(diào)整。

優(yōu)選地，根據(jù)目標(biāo)俯仰轉(zhuǎn)矩進(jìn)行航行調(diào)整過(guò)程中，實(shí)時(shí)向控制器發(fā)送反饋深度和反饋俯仰角，控制器根據(jù)反饋深度與反饋俯仰角控制水下無(wú)人船保持目標(biāo)深度航行。

優(yōu)選地，所述控制器根據(jù)實(shí)際深度與目標(biāo)深度的差值大小，調(diào)整驅(qū)動(dòng)模塊的加速度值。

優(yōu)選地，所述驅(qū)動(dòng)模塊至少包括，設(shè)置在水下無(wú)人船重心前方的能夠調(diào)節(jié)水下無(wú)人船深度的垂直推進(jìn)器。

優(yōu)選地，驅(qū)動(dòng)模塊還包括，分別設(shè)置在水下無(wú)人船尾部?jī)蓚?cè)控制水下無(wú)人船的前進(jìn)、后退和轉(zhuǎn)彎的水平推進(jìn)器。

優(yōu)選地，所述姿態(tài)獲取模塊設(shè)置在電路板上，包括，檢測(cè)平衡數(shù)據(jù)的陀螺儀、檢測(cè)水下無(wú)人船的加速度數(shù)據(jù)加速度計(jì)和檢測(cè)方位數(shù)據(jù)的磁強(qiáng)計(jì)。

所述電路板上設(shè)有至少兩個(gè)磁強(qiáng)計(jì)，所述至少兩個(gè)磁強(qiáng)計(jì)重合堆疊放置或以電路板為對(duì)稱平面對(duì)稱設(shè)置在電路板兩側(cè)。

優(yōu)選地，還包括根據(jù)對(duì)移動(dòng)目標(biāo)的跟隨命令獲取移動(dòng)目標(biāo)的位置信息，并控制驅(qū)動(dòng)模塊對(duì)移動(dòng)目標(biāo)進(jìn)行跟隨智能跟隨模塊。

采用上述技術(shù)方案后，本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下有益效果。

如果用戶想要在特定深度的水域進(jìn)行探測(cè)時(shí)，可以利用遙控器或者手機(jī)向水下無(wú)人船發(fā)送定深航行命令，這樣，水下無(wú)人船就會(huì)利用姿態(tài)獲取模塊檢測(cè)水下無(wú)人船當(dāng)前的姿態(tài)數(shù)據(jù)，根據(jù)當(dāng)前的姿態(tài)數(shù)據(jù)判斷水下無(wú)人船的當(dāng)前航行姿態(tài)，這樣控制器就能夠根據(jù)當(dāng)前航行姿態(tài)與定深航行命令，經(jīng)過(guò)計(jì)算得出相應(yīng)的調(diào)整變量，并利用驅(qū)動(dòng)模塊根據(jù)調(diào)整變量驅(qū)動(dòng)水下無(wú)人船在用戶需要的深度進(jìn)行定深航行。

姿態(tài)獲取模塊會(huì)在航行調(diào)整過(guò)程中實(shí)時(shí)獲取相應(yīng)的反饋深度和反饋俯仰角，并將其發(fā)送給控制器，這樣控制器根據(jù)反饋深度和反饋俯仰角形成相應(yīng)的閉環(huán)控制，進(jìn)而讓水下無(wú)人船能夠保持目標(biāo)深度進(jìn)行航行。

通過(guò)多個(gè)磁強(qiáng)計(jì)對(duì)檢測(cè)的方位信息進(jìn)行校準(zhǔn)，然后將校準(zhǔn)結(jié)果作為磁強(qiáng)計(jì)檢測(cè)的最終方位信息結(jié)果，并且由于電路板厚度較小，多個(gè)磁強(qiáng)計(jì)檢測(cè)的方位信息的偏差較小，進(jìn)而使通過(guò)多個(gè)磁強(qiáng)計(jì)進(jìn)行校準(zhǔn)后得到的最終方位信息更加準(zhǔn)確。

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)的描述。

附圖說(shuō)明

附圖作為本實(shí)用新型的一部分，用來(lái)提供對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)一步的理解，本實(shí)用新型的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本實(shí)用新型，但不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的不當(dāng)限定。顯然，下面描述中的附圖僅僅是一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他附圖。在附圖中：

圖1是本實(shí)用新型的實(shí)施例的水下無(wú)人船定深航行控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；

圖2是本實(shí)用新型的實(shí)施例的水下無(wú)人船定深航行控制系統(tǒng)的閉環(huán)控制信號(hào)傳輸圖。

需要說(shuō)明的是，這些附圖和文字描述并不旨在以任何方式限制本實(shí)用新型的構(gòu)思范圍，而是通過(guò)參考特定實(shí)施例為本領(lǐng)域技術(shù)人員說(shuō)明本實(shí)用新型的概念。

具體實(shí)施方式

為使本實(shí)用新型實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，以下實(shí)施例用于說(shuō)明本實(shí)用新型，但不用來(lái)限制本實(shí)用新型的范圍。

在本實(shí)用新型的描述中，需要說(shuō)明的是，術(shù)語(yǔ)“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實(shí)用新型和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。

在本實(shí)用新型的描述中，需要說(shuō)明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語(yǔ)“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過(guò)中間媒介間接相連。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本實(shí)用新型中的具體含義。

下述實(shí)施例中，將水下水下無(wú)人船設(shè)計(jì)成平均密度與周圍水域的密度相近似，水下無(wú)人船內(nèi)設(shè)有密封腔，該密封腔具有防水效果，能夠保護(hù)密封腔內(nèi)的各個(gè)用電模塊不會(huì)浸水，進(jìn)而保證水下無(wú)人船的正常工作，并且通過(guò)該密封腔與水下無(wú)人船外殼體及各個(gè)部件之間的配合，來(lái)使水下無(wú)人船達(dá)到與周圍水域密度相近似，進(jìn)而在水域中實(shí)現(xiàn)零浮力的效果，通過(guò)零浮力的水下無(wú)人船能夠更好的調(diào)整航行方向和航行姿態(tài)，另外，在沒(méi)有動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的情況下水下無(wú)人船能夠靜止懸停在水中。

實(shí)施例一

如圖1所示，本實(shí)用新型的實(shí)施例提出了一種水下無(wú)人船定深航行控制系統(tǒng)，包括，控制器1、驅(qū)動(dòng)模塊2、姿態(tài)獲取模塊4和深度測(cè)量模塊3，控制器1分別與驅(qū)動(dòng)模塊2、姿態(tài)獲取模塊4和深度測(cè)量模塊3相連，所述控制器1接收到定深航行命令后，根據(jù)姿態(tài)獲取模塊4獲取的姿態(tài)數(shù)據(jù)，利用驅(qū)動(dòng)模塊2將水下無(wú)人船航行至目標(biāo)深度。

用戶能夠操控水下無(wú)人船進(jìn)行釣魚、捕魚、尋魚、水下環(huán)境探測(cè)、水下圖像采集等，如果用戶想要在特定深度的水域進(jìn)行探測(cè)時(shí)，可以利用遙控器或者手機(jī)向水下無(wú)人船發(fā)送定深航行命令，這樣，水下無(wú)人船就會(huì)利用姿態(tài)獲取模塊4檢測(cè)水下無(wú)人船當(dāng)前的姿態(tài)數(shù)據(jù)，根據(jù)當(dāng)前的姿態(tài)數(shù)據(jù)判斷水下無(wú)人船的當(dāng)前航行姿態(tài)，這樣控制器1就能夠根據(jù)當(dāng)前航行姿態(tài)與定深航行命令，經(jīng)過(guò)計(jì)算得出相應(yīng)的調(diào)整變量，并利用驅(qū)動(dòng)模塊2根據(jù)調(diào)整變量驅(qū)動(dòng)水下無(wú)人船在用戶需要的深度進(jìn)行定深航行。

優(yōu)選地，控制器包括，接收保持當(dāng)前深度航行或按照設(shè)定深度航行的定深航行命令的接收模塊，和能夠從保持當(dāng)前深度航行或按照設(shè)定深度航行中提取對(duì)應(yīng)的當(dāng)前深度或設(shè)定深度的提取模塊，存儲(chǔ)模塊與提取模塊相連。

定深航行可以分為兩種情況，一種是保持水下無(wú)人船當(dāng)前深度進(jìn)行定深航行，另一種是用戶根據(jù)自己的實(shí)際需要利用遙控器或手機(jī)設(shè)置相應(yīng)的深度例如5m、8m或者其他，可以利用對(duì)應(yīng)的深度的增加(+)或減少(-)按鍵來(lái)設(shè)置，其中保持當(dāng)前深度航行或按照設(shè)定深度航行的航行命令中均會(huì)有對(duì)應(yīng)的定深航行的目標(biāo)深度，即，當(dāng)前深度或設(shè)定深度。

例如，用戶在利用水下無(wú)人船進(jìn)行尋魚過(guò)程中發(fā)現(xiàn)當(dāng)前所處的5m深度的魚的數(shù)量比較多，用戶就觸發(fā)保持當(dāng)前深度航行按鍵向水下無(wú)人船發(fā)送定深航行命令，這樣水下無(wú)人船就會(huì)在5m深的水域進(jìn)行尋魚探測(cè)；

又如，用戶根據(jù)自己的經(jīng)驗(yàn)得知在水下4m深的水域是某種魚類活動(dòng)最頻繁的水域，因此，就會(huì)利用遙控器或手機(jī)向水下無(wú)人船發(fā)送在4m深的水域進(jìn)行定深航行的命令，這樣水下無(wú)人船如果當(dāng)前所處的水深是4m則無(wú)需改變水深，保持4m水深進(jìn)行探測(cè)，如果當(dāng)前所處水深不是4m，則需要利用驅(qū)動(dòng)器將水下無(wú)人船航行至4m水深后，再保持4m水深進(jìn)行探測(cè)。

優(yōu)選地，所述深度測(cè)量模塊3為，能夠?qū)z測(cè)的水下無(wú)人船的實(shí)際深度實(shí)時(shí)傳送給控制器1的水壓傳感器(如圖2所示)。

優(yōu)選地，所述控制器1將實(shí)際深度與目標(biāo)深度進(jìn)行對(duì)比，計(jì)算出水下無(wú)人船的目標(biāo)俯仰角，并將姿態(tài)傳感器檢測(cè)的實(shí)際俯仰角與目標(biāo)俯仰角進(jìn)行比較計(jì)算出目標(biāo)俯仰轉(zhuǎn)矩，控制驅(qū)動(dòng)模塊2根據(jù)目標(biāo)俯仰轉(zhuǎn)矩進(jìn)行航行調(diào)整。

本實(shí)用新型的水下無(wú)人船在調(diào)整深度的時(shí)候并不是直上直下調(diào)整的而是具有一定的俯仰角度，因此，當(dāng)水壓傳感器將檢測(cè)的水壓轉(zhuǎn)化為水深后將實(shí)際深度發(fā)送到控制器1，然后控制器1就會(huì)將將實(shí)際深度與目標(biāo)深度進(jìn)行對(duì)比，計(jì)算差值，并根據(jù)差值的大小計(jì)算目標(biāo)俯仰角，再根據(jù)姿態(tài)傳感器檢測(cè)的實(shí)際俯仰角，來(lái)修正目標(biāo)俯仰角，修正之后得出目標(biāo)俯仰轉(zhuǎn)矩，然后根據(jù)目標(biāo)俯仰轉(zhuǎn)矩得出驅(qū)動(dòng)器對(duì)應(yīng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的調(diào)整變量，最后，驅(qū)動(dòng)器根據(jù)調(diào)整變量驅(qū)動(dòng)水下無(wú)人船進(jìn)行定深航行。

優(yōu)選地，根據(jù)目標(biāo)俯仰轉(zhuǎn)矩進(jìn)行航行調(diào)整過(guò)程中，實(shí)時(shí)向控制器1發(fā)送反饋深度和反饋俯仰角，控制器1根據(jù)反饋深度與反饋俯仰角控制水下無(wú)人船保持目標(biāo)深度航行。

姿態(tài)獲取模塊4會(huì)在航行調(diào)整過(guò)程中實(shí)時(shí)獲取相應(yīng)的反饋深度和反饋俯仰角，并將其發(fā)送給控制器1，這樣控制器1根據(jù)反饋深度和反饋俯仰角形成相應(yīng)的閉環(huán)控制，進(jìn)而讓水下無(wú)人船能夠保持目標(biāo)深度進(jìn)行航行。

優(yōu)選地，所述控制器1根據(jù)實(shí)際深度與目標(biāo)深度的差值大小，調(diào)整驅(qū)動(dòng)模塊2的加速度值。

這樣，當(dāng)差值比較大時(shí)，加速度值也會(huì)比較大，進(jìn)而能夠快速將水下無(wú)人船調(diào)整至目標(biāo)深度。當(dāng)差值較小時(shí)，加速度值就會(huì)比較小，并且加速度值的大小可以隨著差值的變化而改變。

優(yōu)選地，所述驅(qū)動(dòng)模塊2至少包括，設(shè)置在水下無(wú)人船重心前方的能夠調(diào)節(jié)水下無(wú)人船深度的垂直推進(jìn)器。驅(qū)動(dòng)模塊2還包括，分別設(shè)置在水下無(wú)人船尾部?jī)蓚?cè)的水平推進(jìn)器，兩個(gè)水平推進(jìn)器控制水下無(wú)人船的前進(jìn)、后退和轉(zhuǎn)彎。

該水下無(wú)人船定深航行控制系統(tǒng)還包括智能跟隨模塊，所述智能跟隨模塊與所述控制器1相連，所述控制器1根據(jù)對(duì)移動(dòng)目標(biāo)的跟隨命令獲取移動(dòng)目標(biāo)的位置信息，并利用智能跟隨模塊控制驅(qū)動(dòng)模塊2對(duì)移動(dòng)目標(biāo)進(jìn)行跟隨；

所述控制器1獲取移動(dòng)目標(biāo)與水下無(wú)人船的當(dāng)前距離，并利用智能跟隨模塊控制驅(qū)動(dòng)模塊2保持當(dāng)前距離對(duì)移動(dòng)目標(biāo)進(jìn)行跟蹤。在上述技術(shù)方案中，當(dāng)用戶通過(guò)遙控器或者手機(jī)或其他控制端向無(wú)人船發(fā)出對(duì)某移動(dòng)目標(biāo)(可以是魚、人、水下潛艇或者其他能夠移動(dòng)的物體)的跟隨命令后，首先獲取移動(dòng)目標(biāo)的位置信息，對(duì)移動(dòng)目標(biāo)進(jìn)行鎖定，然后啟動(dòng)智能跟隨模塊，控制水下無(wú)人船對(duì)移動(dòng)目標(biāo)進(jìn)行跟隨，其中，移動(dòng)目標(biāo)還可以是魚群。這樣，當(dāng)用戶想要觀察某個(gè)魚或魚群的生活狀態(tài)時(shí)，或者想要跟蹤一些其他水下移動(dòng)目標(biāo)時(shí)，就可以利用該智能跟隨模塊對(duì)移動(dòng)目標(biāo)進(jìn)行跟隨了，進(jìn)而方便了用戶的使用。

所述控制器1獲取移動(dòng)目標(biāo)與水下無(wú)人船的當(dāng)前距離，并利用智能跟隨模塊保持當(dāng)前距離對(duì)移動(dòng)目標(biāo)進(jìn)行跟蹤；所述智能跟隨模塊接收到一鍵跟隨命令后，對(duì)距離水下無(wú)人船最近的移動(dòng)生物進(jìn)行跟隨。

優(yōu)選地，所述姿態(tài)獲取模塊4設(shè)置在電路板上，包括，檢測(cè)平衡數(shù)據(jù)的陀螺儀41、檢測(cè)水下無(wú)人船的加速度數(shù)據(jù)加速度計(jì)42和檢測(cè)方位數(shù)據(jù)的磁強(qiáng)計(jì)43。

優(yōu)選地，在水下無(wú)人船的重心設(shè)有兩個(gè)磁強(qiáng)計(jì)43，兩個(gè)磁強(qiáng)計(jì)43以電路板為對(duì)稱平面對(duì)稱設(shè)置在電路板兩側(cè)。

這樣通過(guò)兩個(gè)磁強(qiáng)計(jì)43對(duì)檢測(cè)的方位信息進(jìn)行校準(zhǔn)，然后將校準(zhǔn)結(jié)果作為磁強(qiáng)計(jì)43檢測(cè)的最終方位信息結(jié)果，并且由于電路板厚度較小，兩個(gè)磁強(qiáng)計(jì)43檢測(cè)的方位信息的偏差較小，進(jìn)而使通過(guò)兩個(gè)磁強(qiáng)計(jì)43進(jìn)行校準(zhǔn)后得到的最終方位信息更加準(zhǔn)確。并且由于兩個(gè)磁強(qiáng)計(jì)43只是在垂直方向上有偏差這樣控制器1在進(jìn)行校準(zhǔn)計(jì)算時(shí)只要針對(duì)垂直方向進(jìn)行相應(yīng)計(jì)算校準(zhǔn)就可以，能夠減少控制器1的計(jì)算量，進(jìn)而加快了計(jì)算速率，并且還能夠提高水下無(wú)人船方位檢測(cè)的準(zhǔn)確性。

并且，還可以將兩個(gè)磁強(qiáng)計(jì)43整合成一體，進(jìn)而使兩個(gè)磁強(qiáng)計(jì)43檢測(cè)的偏差進(jìn)一步減小，使整個(gè)校準(zhǔn)算法能夠更加準(zhǔn)確，這樣就能提高水下無(wú)人船的工作性能。

也可以在電路板上設(shè)置兩個(gè)以上的磁強(qiáng)計(jì)43，這樣就可以利用多個(gè)磁強(qiáng)計(jì)43的相互校準(zhǔn)來(lái)使水下無(wú)人船方位檢測(cè)的準(zhǔn)確性得到更加有效的提高。

另外，在電路板上還可以設(shè)置兩個(gè)加速度計(jì)42，這樣就可以利用兩個(gè)加速度計(jì)42進(jìn)行互補(bǔ)校正，這樣經(jīng)過(guò)校正后得到的加速度值能夠更加準(zhǔn)確，進(jìn)而提高水下無(wú)人船的工作性能。

在上述技術(shù)方案中，由于陀螺儀41會(huì)受到水下無(wú)人船上的各個(gè)結(jié)構(gòu)或組件的影響，或者其他情況，陀螺儀41檢測(cè)的平衡數(shù)據(jù)會(huì)有偏差，因此需要首先將陀螺儀41進(jìn)行零偏校正，進(jìn)而保證陀螺儀41的檢測(cè)精度，零偏校正完成后，陀螺儀41就會(huì)獲取相應(yīng)的平衡數(shù)據(jù)；

然后將該平衡數(shù)據(jù)與加速度計(jì)42檢測(cè)的俯仰速度&滾轉(zhuǎn)速度進(jìn)行結(jié)合，確定水下無(wú)人船當(dāng)前的俯仰姿態(tài)(即，水下無(wú)人船偏移水平面的姿態(tài))和滾轉(zhuǎn)姿態(tài)(即，水下無(wú)人船偏移)，例如，能夠確定水下無(wú)人船在向前、后、左、右、上、下六個(gè)方位中的偏移航行姿態(tài)。

另外，受環(huán)境因素和磁強(qiáng)計(jì)43自身因素的影響，磁強(qiáng)計(jì)43常存在較大的航向角誤差，為了保證磁強(qiáng)計(jì)43的精度，首先要對(duì)磁強(qiáng)計(jì)43進(jìn)行零偏校正和橢圓校正，然后再利用校正后的磁強(qiáng)計(jì)43獲取水下無(wú)人船的方位數(shù)據(jù)(即，獲取水下無(wú)人船在東、南、西、北四個(gè)方向中所處的方位)，并將該方位數(shù)據(jù)與上述方案中利用陀螺儀41和加速度計(jì)42獲得的俯仰速度&滾轉(zhuǎn)角速度進(jìn)行結(jié)合，能夠進(jìn)一步確定出水下無(wú)人船的當(dāng)前航行方向。

陀螺儀41檢測(cè)的平衡數(shù)據(jù)是水下無(wú)人船參考坐標(biāo)系與水下無(wú)人船本體坐標(biāo)系的旋轉(zhuǎn)矩陣，所述加速度計(jì)42的測(cè)量值是基于水下無(wú)人船本體坐標(biāo)系的，將本體坐標(biāo)系分為三個(gè)坐標(biāo)軸即x軸、y軸、z軸，測(cè)量值本身就是三軸的；

然后，利用該加速度計(jì)42獲取相應(yīng)的三軸加速度數(shù)據(jù)，姿態(tài)補(bǔ)償就是把三軸加速度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換到參考坐標(biāo)系中，由于獲取的加速度數(shù)據(jù)中會(huì)有重力加速度，因此，需要將重力加速度進(jìn)行去除，最后對(duì)經(jīng)過(guò)姿態(tài)補(bǔ)償和去除重力項(xiàng)之后獲得的三軸的加速度值分別進(jìn)行積分，就知道水下無(wú)人船在三個(gè)方向上的當(dāng)前航行速度。

實(shí)施例二

本實(shí)用新型的實(shí)施例提出了一種水下無(wú)人船定深航行控制方法，步驟包括：

S1，控制器接收到定深航行命令，確定目標(biāo)深度；

S2，控制器將深度測(cè)量模塊檢測(cè)的水下無(wú)人船的實(shí)際深度目標(biāo)深度進(jìn)行對(duì)比，計(jì)算出水下無(wú)人船的目標(biāo)俯仰角；

S3，控制器將姿態(tài)傳感器檢測(cè)的實(shí)際俯仰角與目標(biāo)俯仰角進(jìn)行比較計(jì)算出目標(biāo)俯仰轉(zhuǎn)矩，控制驅(qū)動(dòng)模塊根據(jù)目標(biāo)俯仰轉(zhuǎn)矩進(jìn)行航行調(diào)整；

S4，根據(jù)目標(biāo)俯仰轉(zhuǎn)矩完成一次航行調(diào)整之后，將形成的反饋深度和反饋俯仰角發(fā)送給控制器，控制器根據(jù)反饋深度與反饋俯仰角控制水下無(wú)人船保持目標(biāo)深度航行。

其中，定深航行命令包括：保持當(dāng)前深度航行或按照設(shè)定深度航行，所述目標(biāo)深度對(duì)應(yīng)為，當(dāng)前深度或設(shè)定深度。

優(yōu)選地，步驟S4具體包括：

將反饋深度與目標(biāo)深度進(jìn)行比較，并再次計(jì)算相應(yīng)目標(biāo)俯仰角，將反饋俯仰角與再次計(jì)算的目標(biāo)俯仰角進(jìn)行比較，再次計(jì)算目標(biāo)俯仰轉(zhuǎn)矩，根據(jù)再次計(jì)算的目標(biāo)俯仰轉(zhuǎn)矩控制水下無(wú)人船保持目標(biāo)深度航行。

以上所述僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本實(shí)用新型作任何形式上的限制，雖然本實(shí)用新型已以較佳實(shí)施例揭露如上，然而并非用以限定本實(shí)用新型，任何熟悉本專利的技術(shù)人員在不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)可利用上述提示的技術(shù)內(nèi)容做出些許更動(dòng)或修飾為等同變化的等效實(shí)施例，但凡是未脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本實(shí)用新型方案的范圍內(nèi)。