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- 2023-04-22 12:56:42
侧扫声呐是一种专门用来探测海底地貌起伏变化的拖曳式扫海测量设备,它和软(硬)式扫海具扫海、海洋磁力仪扫海是海道测量领域主要采用的扫海方法。鉴于侧扫声呐技术的不断发展完善,模块化水下机器人研发,目前传统的软(硬)式扫海具扫海已经基本被取代,侧扫声呐扫海技术以其快捷、直观的作业模式得到广泛使用。
侧扫声呐工作原理如下图,当声脉冲发出之后,大连模块化自主水下航行器,声波以球面波方式向远方传播,大连模块化水下机器人,碰到海底后反射波或反向散射波返回到换能器,距离近的回波先到达换能器,距离远的回波后到达换能器,一般情况下,正下方海底的回波先返回,倾斜方向的回波后到达。这样,发出一个很窄的脉冲之后,收到的回波是一个时间很长的脉冲串。坚硬的、粗糙的、突起的海底回波强,柔软的、平坦的、下凹的海底回波弱。
多AUV协同智能化系统是由多个同构或异构智能无人子AUV系统组成的空间、时间、事件和功能分布的复杂系统。具有高度并行性、鲁棒性和协作性的多AUV智能系统已成为智能AUV发展的重要方向之一。该系统具备信息收集和环境认知能力,可借鉴人类在认知过程中的认知信息处理、复杂环境认知算法、基于认知的学习和推理方法等,感知、识别、理解其所处的水下环境。
智能化系统主要涉及自主控制、多源信息融合、水声通信、场景分割、目标检测与识别、导航、地图构建等多项关键技术,朝长航时、大深度、智能化、模块化、体系化、协同化等方向不断发展。多AUV协同智能化系统将突下通信和组网局限,青岛模块化自主水下航行器,通过水下传感器网络,从独立运作升级为与可其他平台协同完成复杂任务。
利用信道特征(如波导不变性、时反不变性等)处理增强不确实环境下的目标探测性能。例如,D’Spain 和 Kuperman研究的基于波导不变量、利用干涉结构的环境适配探测方法等,对环境参数具有较好的宽容性。时反处理也是一种适用于海洋环境不确定条件的信号处理方法,其利用基于声场的空间互易性和时反不变性,通过海洋环境本身来“自适应”地进行匹配处理,对模型失配问题具有较好的宽容性。