导读:本文包含了水下潜器论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:水下,惯性,地形,组合,精度,无人机,神经网络。
水下潜器论文文献综述
Prashant,Bhopale,Faruk,Kazi,Navdeep,Singh[1]（2019）在《基于强化学习的自主式水下潜器障碍规避技术（英文）》一文中研究指出Obstacle avoidance becomes a very challenging task for an autonomous underwater vehicle(AUV) in an unknown underwater environment during exploration process. Successful control in such case may be achieved using the model-based classical control techniques like PID and MPC but it required an accurate mathematical model of AUV and may fail due to parametric uncertainties, disturbance, or plant model mismatch. On the other hand, model-free reinforcement learning(RL) algorithm can be designed using actual behavior of AUV plant in an unknown environment and the learned control may not get affected by model uncertainties like a classical control approach. Unlike model-based control model-free RL based controller does not require to manually tune controller with the changing environment. A standard RL based one-step Q-learning based control can be utilized for obstacle avoidance but it has tendency to explore all possible actions at given state which may increase number of collision.Hence a modified Q-learning based control approach is proposed to deal with these problems in unknown environment.Furthermore, function approximation is utilized using neural network(NN) to overcome the continuous states and large statespace problems which arise in RL-based controller design. The proposed modified Q-learning algorithm is validated using MATLAB simulations by comparing it with standard Q-learning algorithm for single obstacle avoidance. Also, the same algorithm is utilized to deal with multiple obstacle avoidance problems.(本文来源于《Journal of Marine Science and Application》期刊2019年02期）
姜凯,巩一博,高凡[2]（2019）在《水下微型潜器的驱动系统设计》一文中研究指出随着时代进步,水下无人机正逐步向小型化方向发展,但现有水下无人机驱动系统已无法满足水下无人机高灵活性要求。基于此,介绍了一种新的水下无人机驱动系统,并提出了具体水下控制无人机的方法;同时,进行了水下潜水器螺旋桨受力计算与仿真,证明了该设计具有较高可行性。(本文来源于《现代制造技术与装备》期刊2019年06期）
阮业武,王海宁,张振华,生雪莉[3]（2019）在《水下无人潜器信息传输技术研究》一文中研究指出针对海洋环境噪声大、时变水声信道存在严重多径干扰,从而导致水下无人潜器信息传输存在严重码间干扰的问题,本文利用了海洋声场中的信号矢量场与噪声矢量场的相干性差异和矢量水听器振速通道具有偶极子指向性的物理特性,建立了基于单矢量水听器的自适应信道均衡系统进行抗环境噪声和抑制信道多径干扰;利用时间反转镜技术的空-时聚焦特性进一步有效抑制信道多径干扰、降低均衡误码率;利用水声信道关于时间非对称的特性进行双向信道均衡,有效降低均衡系统错误传递的出现机率,提高系统的稳定性。外场实验数据处理结果表明,所提算法相比于基于标量水听器的信道均衡系统,不仅抗噪声干扰与信道多途干扰的能力更强,且在水下信息传输中稳定性更好、均衡后误码率更低。(本文来源于《中国声学学会水声学分会2019年学术会议论文集》期刊2019-05-25）
梁赟,何涛,郝夏影,王秋波,黄伟稀[4]（2019）在《水下潜器管路系统低噪声调控技术研究》一文中研究指出管路系统的运行噪声水平与航行工况密切相关,针对不同工况的系统需求调节匹配各设备的运行状态,使其始终运行在低噪声区间内可以有效降低管路系统的噪声水平。本文以实现系统低噪声运行为目标,进行了管路系统变工况低噪声调控技术的研究,介绍了低噪声调控原理,给出了适用于不同工况的调控方案。研究表明:泵变转速调控在小流量工况下的降噪效果优于阀门调控,单一调控手段往往难以达到最佳调控效果,需要多种调控手段组合使用,采用泵变转速和并联运行组合调控手段能够有效降低系统噪声水平。(本文来源于《中国声学学会水声学分会2019年学术会议论文集》期刊2019-05-25）
姜凯,刁家宇,高凡[5]（2019）在《水下微型潜器的压水舱结构设计》一文中研究指出水族产业是我国的新兴产业,在经济、民用和军事上存在着巨大的发展潜力。但我国现阶段水族产业的微型潜器中仍存在较多设计问题。本文致力于实现一种简便的上升下潜机构,针对微型潜器在水中的移动问题,从结构设计和计算方法上提出了一种更简便的压水舱结构的设计方法,而且该结构还可以实现较为理想的悬浮状态。目前,该技术已经取得一些军事化的进展,拥有广大的发展前景。(本文来源于《机电产品开发与创新》期刊2019年02期）
白博铭[6]（2019）在《水下潜器突防路线规划方法研究》一文中研究指出水下潜器突防路径规划除了与传统的路径规划一样需要考虑障碍物的避碰、路径长短与路线平滑性的最优化,还需要面对来自于敌方的探测与防御扫描系统的静态与动态的威胁,这就需要水下潜器的路径规划更加注重路径的隐蔽性。水下突防空间就是根据已知数据的海底地形障碍与敌方声呐障碍进行规划建模,为此,本论文针对基于模糊神经网络算法的水下突防空间的突防路径规划进行了探讨,本篇论文进行的工作内容如下:首先,在拥有着大部分已知环境数据的电子海图的基础上,对海底地形叁维空间的环境以及路径规划所需要考虑的已知静态威胁进行了叁维建模,将突防空间进行离散化处理,简化规划算法。之后简要分析了叁种水下因素对规划路径的影响。其次,简述了模糊控制理论以及人工神经网络理论的理论知识,基于模糊控制理论体系与BP神经网络算法体系,提出了基于模糊逻辑的水下潜器的路径规划方法与基于BP神经网络的潜器路径规划方法,进行仿真验证了两种路径规划算法的可行性,并对结果进行了对比,分析了其算法各自的优劣性。然后,本文针对于两种算法各自的优劣性,研究了模糊逻辑与人工神经网络算法相结合的模糊神经网络的理论知识,梳理了算法理论基础。之后使用了基于模糊神经网络算法的搜索下一个可行节点的方法来实现了水下潜器在突防空间中寻找突防路径的功能。之后基于模糊神经算法的理论基础,设计了适用于突防空间的突防算法。接着提出了模糊神经网络系统的水下突防空间的路径规划避障代价函数,并仿真分析了各个不同的函数参数对潜器规划路径的影响。之后对动态威胁进行了建模处理,研究了突破动态威胁的路径规划方法,设计了包含有动态威胁代价的目标代价函数。最后,对基本的网络参数优化的误差反传法进行了改进,采用共轭梯度法与最小二乘法相结合的混合型算法来进行优化模糊神经网络的各个参数,并验证了混合算法有效性。之后对叁种水下因素进行了仿真验证,明确了其对路径规划的影响。接着对突防空间进行了叁维建模,运用改进型算法进行了水下潜器在突防空间的全局路径规划的仿真,之后进行了在全局路径规划的基础上加入了动态的声呐探测威胁区域之后潜器路径规划的仿真,通过仿真结果可以得到设计的算法可以达到总代价之和最小的性能指标,可以得知此算法可以很好的规避障碍,完成突防空间的突防任务。(本文来源于《哈尔滨工程大学》期刊2019-01-01）
邓周荣,吕恩谋,蒲定,张宏伟,徐志毅[7]（2018）在《用于水下潜器的惯性导航系统安装和初始对准技术》一文中研究指出水下潜器通常采用捷联惯性导航和多普勒计程仪组合导航系统。为提高惯性导航系统的导航精度,保障水下潜器顺利作业,文章以高性能惯导系统PHINS为例,介绍其安装和初始对准技术。PHINS在安装时须计算其与船体的偏差以及与船体和外部传感器的力臂,尤其与多普勒计程仪组合时应执行传感器自动对准程序;PHINS的初始对准是其精确导航的前提,可在海上或静态时进行;惯导系统的安装误差和初始对准精度对于其导航精度具有决定性的影响。(本文来源于《海洋开发与管理》期刊2018年12期）
江薇[8]（2018）在《航天惯性导航:水下潜器的理想选择》一文中研究指出导航是指确定载体的位置和姿态,引导载体到达目的地的指示和控制过程。简单地说,导航就是回答了我在什么地方,我要去什么地方,我怎么去那里叁个问题。以飞机、导弹、火箭等航空航天飞行器使用的导航为例,导航的主要技术途径为无线电导航、天文导航、惯性导航、(本文来源于《中国航天报》期刊2018-11-24）
闫敬,张立,罗小元,濮彬,关新平[9]（2019）在《异步时钟下基于信息物理融合的水下潜器协同定位算法》一文中研究指出在异步时钟下研究了一种基于信息物理融合的水下潜器协同定位问题.首先,构建了由浮标、传感器和潜器组成的水下信息物理融合系统架构.然后,考虑水下异步时钟影响,设计了基于传感器与潜器交互通信的异步定位策略,给出了潜器协同定位问题.为求解上述协同定位问题,分别提出了基于扩展卡尔曼滤波(Extended Kalman filter, EKF)与无迹卡尔曼滤波(Unscented Kalman filter, UKF)的水下潜器协同定位算法.最后,对上述定位算法的有界性以及克拉美罗下界(Cram′er-Rao lower bound, CRLB)进行了分析.仿真结果表明,上述算法可有效消除异步时钟对水下定位的影响.同时基于无迹卡尔曼滤波的定位算法可提高定位精度.(本文来源于《自动化学报》期刊2019年04期）
周玲[10]（2018）在《自主水下潜器海底地形辅助导航技术研究》一文中研究指出自主水下潜器(Autonomous Underwater Vehicle,AUV)作为开发和探索海洋的重要工具,在科学考察、商业及军事方面均有广泛的应用。水下高精度自主导航是发展AUV必须突破的关键技术之一,也是目前导航技术领域研究的热点和难点问题。当全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)在水下环境不可用时,为改善AUV自主导航性能,海底地形辅助导航(Seabed Terrain Aided Navigation,STAN)是替代GNSS最具有发展潜力的技术之一。海底地形辅助导航的准确度和可行性受AUV传感器装备的影响,目前它在高精度、高配置AUV的技术比较成熟且应用广泛,而在低配置AUV的研究与应用相对较少,并且高精度导航问题也更为突出。因此,本文以低配置AUV海底地形辅助导航为主题,主要研究海底地形建模、地形匹配以及地形辅助导航滤波器等关键技术。论文的主要内容和创新如下:(1)针对海底地形建模问题,研究基于插值方法的海底地形建模。选定规则格网模型作为预存海底地形图模型,以数字地面模型(Digital Terrain Model,DTM)中格网插值算法为研究对象,研究高斯过程(Gaussian Process,GP)插值算法的建模原理。利用GP处理空间相关性和估计预测值不确定性方面的良好特性,通过两种地形变化的海底地形水深分布数据图进行建模和验证,结果表明基于高斯过程的海底地形建模方法具有较好的地形逼近性能,在低分辨率海图下的优势更为明显。(2)为了解决AUV中多普勒计程仪辅助惯性导航系统(Doppler Velocity Log Aided Strapdown Inertial Navigation System,DVL/SINS)累积的较大位置误差,研究海底地形匹配导航技术。本文提出基于约束粒子群优化的地形匹配算法(Constrained Particle Swarm Optimization,CPSO),将粒子群的初始位置通过水深等值域进行约束优化,充分利用DVL/SINS系统的导航信息和水深数据设计CPSO的适应度函数。仿真试验表明,与最近等值线迭代(Iterative Closet Contour Point,ICCP)算法相比,在地形变化明显区,ICCP的定位精度大于200m,CPSO算法的定位精度提高到100m以内,具有较高的匹配定位精度。此外,在不同的海图分辨率下,比较基于各种插值法的CPSO算法,结果显示GP-CPSO算法具有较好的地形匹配性能,可为地形辅助导航的实时跟踪阶段提供较高精度的AUV初始位置。(3)针对低配置AUV海底地形辅助导航问题,研究TAN松/紧两种组合导航模式。直接利用DVL/SINS系统的传感器输出信息作为TAN紧组合滤波器的输入,采用单波束测深仪和四波束测深仪,分别验证TAN松/紧组合导航在不同地形区域的导航性能。结果表明,TAN紧组合系统的导航性能明显优于TAN松组合导航系统,成功地实现了低配置AUV导航。此外,采用四波束测深仪的TAN紧组合导航定位精度在一个海图分辨率以内,更有利于TAN导航收敛性和导航精度的提高。(4)在TAN松/紧组合模式研究的基础上,本文提出基于叁维距离的改进地形辅助导航紧组合方法(3D-TAN),将仅有高度信息的一维观测方程扩展为包含东北向距离的叁维方程。通过在不同海图分辨率、水深测量误差和地形建模方法等条件下的仿真表明,针对水深误差引起的TAN导航精度的下降,相比已有的TAN紧组合导航方法(1D-TAN),本文所提方法可进一步改善低配置AUV的地形辅助导航性能。特别地,基于高斯过程的TAN紧组合方法对低配置AUV导航性能的改善效果更为明显。(本文来源于《东南大学》期刊2018-08-29）
水下潜器论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
随着时代进步,水下无人机正逐步向小型化方向发展,但现有水下无人机驱动系统已无法满足水下无人机高灵活性要求。基于此,介绍了一种新的水下无人机驱动系统,并提出了具体水下控制无人机的方法;同时,进行了水下潜水器螺旋桨受力计算与仿真,证明了该设计具有较高可行性。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
水下潜器论文参考文献
[1].Prashant,Bhopale,Faruk,Kazi,Navdeep,Singh.基于强化学习的自主式水下潜器障碍规避技术（英文）[J].JournalofMarineScienceandApplication.2019
[2].姜凯,巩一博,高凡.水下微型潜器的驱动系统设计[J].现代制造技术与装备.2019
[3].阮业武,王海宁,张振华,生雪莉.水下无人潜器信息传输技术研究[C].中国声学学会水声学分会2019年学术会议论文集.2019
[4].梁赟,何涛,郝夏影,王秋波,黄伟稀.水下潜器管路系统低噪声调控技术研究[C].中国声学学会水声学分会2019年学术会议论文集.2019
[5].姜凯,刁家宇,高凡.水下微型潜器的压水舱结构设计[J].机电产品开发与创新.2019
[6].白博铭.水下潜器突防路线规划方法研究[D].哈尔滨工程大学.2019
[7].邓周荣,吕恩谋,蒲定,张宏伟,徐志毅.用于水下潜器的惯性导航系统安装和初始对准技术[J].海洋开发与管理.2018
[8].江薇.航天惯性导航:水下潜器的理想选择[N].中国航天报.2018
[9].闫敬,张立,罗小元,濮彬,关新平.异步时钟下基于信息物理融合的水下潜器协同定位算法[J].自动化学报.2019
[10].周玲.自主水下潜器海底地形辅助导航技术研究[D].东南大学.2018
论文知识图
