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中国舰船研究 2024年

作者：李昊辰乔文超张航周胜增田新亮温斌荣水声对抗技术重点实验室上海船舶电子设备研究所上海交通大学三亚崖州湾深海科技研究院上海交通大学海洋工程全国重点实验室

[目的]针对水下搜救、战时布防、密集攻击等场合对负载能力、响应速度、多体协同的特殊要求，提出一种子母式auv的概念。[方法]提出高负载率内藏式的载荷携带形式、多点组合推冲的弹射出舱方式以及前后舱段错位交替的多载荷布放方法。... 详细信息

[目的]针对水下搜救、战时布防、密集攻击等场合对负载能力、响应速度、多体协同的特殊要求，提出一种子母式auv的概念。[方法]提出高负载率内藏式的载荷携带形式、多点组合推冲的弹射出舱方式以及前后舱段错位交替的多载荷布放方法。设计了一套适用于载荷布放的笼式悬挂系统以及多载荷次序布放机构，并开展了一系列实验室和湖上试验。[结果]结果表明：单个子auv能在0.2 s内成功出舱，经过0.5 s的姿态变化成功与母auv分离，6个子auv在30 s内从母auv中安全分离，布放冲击对母auv影响较小。[结论]所提出的子母式auv及其载荷布放方法具有良好的可行性和可靠性，可顺利实现多载荷的安全可靠布放。

关键词： auv 子母式auv 载荷布放协同组网

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基于MPC-MRAC的用于子母式auv投放的子auv控制算法

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船舶工程 2024年第4期46卷 112-122页

作者：乔文超聂伟民杜选民周胜增温斌荣上海船舶电子设备研究所上海201108 上海交通大学海洋工程国家重点实验室上海200240

针对水下搜救、水下集群作业等场合对负载能力、响应速度和多体协同的特殊要求,提出一种子母式自主水下航行器(auv)概念。针对子母式auv中的子auv平台进行投放过程设计与分析,并对不同运动模式下的子auv进行受力分析和建模。根据子auv... 详细信息

针对水下搜救、水下集群作业等场合对负载能力、响应速度和多体协同的特殊要求,提出一种子母式自主水下航行器(auv)概念。针对子母式auv中的子auv平台进行投放过程设计与分析,并对不同运动模式下的子auv进行受力分析和建模。根据子auv运动特性设计一套基于模型预测控制-模型参考自适应控制算法(MPC-MRAC)的子auv控制算法,并进行仿真。结果显示:该算法具有较快的响应速度和控制稳定性,适用于子auv投放后的自主运动控制;其响应速度比反演滑模控制算法快42.48%,比比例积分微分(PID)控制算法快87.05%;控制精度比反演滑模控制算法高77.54%,比PID控制算法高76.19%。针对该系统设计制作样机并开展湖上试验,结果表明,子auv控制算法具有良好的可行性和可靠性,可顺利实现子auv投放后运行的安全可靠。子auv在出舱后经过短时间姿态变化,成功与母auv分离并顺利进行定深任务,最终达到近似等距分布的效果。研究成果可为用于子母式auv投放的子auv提供控制算法基础。

关键词：子母式auv 载荷布放模型参考自适应控制姿态转换控制

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