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Development of A Three-Dimensional Guidance System for Long-Range Maneuvering of A Miniature Autonomous Underwater Vehicle

引用

China Ocean Engineering 2014年第6期28卷 843-856页

作者： mansour ataei Aghil YOUSEFI-KOMA Center of Advanced Systems & Technologies Faculty of Mechanical EngineeringCollege of Engineering University of Tehran

The present paper introduces a three-dimensional guidance system developed for a miniature Autonomous Underwater Vehicle（AUV）. The guidance system determines the best trajectory for the vehicle based on target behavior and vehicle capabilities. The dynamic model of this novel AUV is derived based on its special characteristics such as the horizontal posture and the independent diving mechanism. To design the guidance strategy, the main idea is to select the desired depth, presumed proportional to the horizontal distance of the AUV and the target. By connecting the two with a straight line, this strategy helps the AUV move in a trajectory sufficiently close to this line. The adjacency of the trajectory to the line leads to reasonably short travelling distances and avoids unsafe areas. Autopilots are designed using sliding mode controller. Two different engagement geometries are considered to evaluate the strategy＇s performance： stationary target and moving target. The simulation results show that the strategy can provide sufficiently fast and smooth trajectories in both target situations.

关键词： Autonomous Underwater Vehicle(AUV) Three-Dimensional(3D) guidance system Line-of-Sight(LOS) strategy autopilot sliding mode controller

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