非动力定位母船海缆检测水下机器人定位系统应用研究Application Research of Submarine Cable Detection ROV Positioning System for Non-dynamic Positioning Mother Ship
张维佳,黄小卫,芦海,李晓骏,蔡驰,吴聪
ZHANG Weijia,HUANG Xiaowei,LU Hai,LI Xiaojun,CAI Chi,WU Cong
摘要(Abstract):
为了实现在非动力定位母船上定位ROV(水下机器人)开展海底电缆检测作业,对比各类型水下定位系统基本原理及特点,选择更适合搭载ROV的定位系统。通过描述如何在非动力定位船舶上使用水下定位系统,分析定位误差产生的原因和减小误差的方法,研究水下定位系统的精度。通过研究成果的实际应用,表明该方法在非动力定位船舶上应用USBL(超短基线)可实现水下精准定位。
For submarine cable inspection operation for the locating ROV(remotely operated underwater vehicle) on the non-dynamic locating mother ship, principles and characteristics of various underwater positioning systems are compared to choose a better positioning system on ROV. By the description of the use of an underwater positioning system on a non-dynamic positioning mother ship, the reasons for the location error and methods of error reduction are analyzed to study the precision of the underwater positioning system. Through the application of the research result, it is demonstrated that the underwater precise location can be achieved by USBL(ultra-short base line) on a non-dynamic positioning ship.
关键词(KeyWords):
非动力定位母船;水下机器人;水下定位系统
non-dynamic positioning mother ship;ROV;underwater positioning system
基金项目(Foundation):
作者(Author):
张维佳,黄小卫,芦海,李晓骏,蔡驰,吴聪
ZHANG Weijia,HUANG Xiaowei,LU Hai,LI Xiaojun,CAI Chi,WU Cong
DOI: 10.19585/j.zjdl.202010006
参考文献(References):
- [1]黄小卫,肖波,丁金伟,等.海底电缆检测中ROV与非动力定位平台自适应匹配[J].南方能源建设,2017,4(2):126-131.
- [2]商承超,王伟,谢广明,等.水下机器人定位方法综述[J].兵工自动化,2013,32(12):46-50.
- [3]邢志伟,张禹,封锡盛.基于超短基线/多普勒的水下机器人位置估计[J].机器人,2003,25(3):231-234.
- [4]江南,黄建国,李姗.长基线水下目标定位新技术研究[J].仪器仪表学报,2004,25(4):77-80.
- [5]吴永亭,周兴华,杨龙.水下声学定位系统及其应用[J].海洋测绘,2003,23(4):18-21.
- [6]查雨,张俊,顾亚平,等.基于正交阵的超短基线定位原理及系统实现[J].仪器仪表学报,2005,26(增刊1):127-128.
- [7]王德刚,韩富江,来向华,等.超短基线定位原理及校正方法研究[J].海洋科学,2011,35(2):77-81.
- [8]周红伟,张国堙,蔡巍,等.超短基线定位的海上应用及精度评估[J].海洋学研究,2016,34(3):76-79.
- [9]田春和.超短基线定位误差综合分析及实验[J].水道港口,2015,36(6):605-608.
- [10]杨士莪.水声传播原理[M].哈尔滨:哈尔滨工程大学出版社,1994.
- [11]肖亮,韩焱.基于多阵元基阵的超短基线声定位方法[J].弹箭与制导学报,2006,26(4):263-265.
- [12]周翀剑,柳存根,汪学锋,等.高速双体船阻力估算方法研究[J].中国造船,2014,55(4):26-32.
- [13]周京,肖波,宫厚诚,等.海底电缆超短基线定位系统误差分析及处理策略[J].南方能源建设,2018,5(2):138-142.
- [14]陶秀云.水声网络[J].声学与电子工程,2004,73(1):39-48.
- [15]杨俊飞.高速水声通信中的关键技术研究[D].西安:西北工业大学,2006.
- [16]喻敏,惠俊英,冯海泓,等.超短基线系统定位精度改进方法[J].海洋工程,2006,24(1):86-91.
- [17]刘文勇,江林,钱立兵,等.超短基线水下定位校准方法的探讨与分析[J].测绘通报,2011,1(1):82-84.
- [18]谢林枫,蒋超,孙秋芹,等.基于AMC算法的变电站巡检机器人地图创建与定位[J].电力工程技术,2019,38(5):16-23.
- [19]王晓东,张森,宋丽,等.北斗/GPS组合相对定位方法及其在输电线路巡检中的应用[J].电网与清洁能源,2018,34(3):51-56.