[發明專利]一種水下滑翔器的控制方法

有效

• 申請號: 201511023906.6
• 申請日: 2015-12-30
• 公開（公告）號: CN105667743B
• 公開（公告）日: 2017-11-17
• 發明（設計）人: 王健;張安通;陳魯愚;張波
• 申請（專利權）人: 中國船舶重工集團公司第七○二研究所
• 主分類號: B63C11/00
• 分類號: B63C11/00
• 代理公司: 無錫華源專利商標事務所(普通合伙)32228
• 代理人: 聶啟新

技術領域

本發明涉及水下滑翔器領域，具體涉及一種水下滑翔器的控制方法。

背景技術

水下滑翔器在水下工作時，需同時控制兩方面的內容，即進行任務控制和航向控制。

對于任務控制，水下滑翔器在一次下水后，需能夠長時間的按照設定的任務自動地進行作業，所以水下滑翔器控制器需要實時處理多項任務，同時由于嵌入式控制器本身的限制，其運行內存和存儲內存都收到了極大的限制，控制效率過低。對于多任務的控制方法，現有技術中常用的方法是將多任務加入嵌入式操作系統，但由于嵌入式操作系統自身的運行需要消耗控制器一定的存儲容量和運行容量，反而更加占用了運行內存和儲存內存。

對于航向控制，水下滑翔器的航向控制方法由航向決策方法和航向運動方法構成。在進行航向決策時需要判別實際航向與設定航向之間的差值從而決定航向如何控制，由于航向角度的輸出形式是以0°到360°的角度輸出，在對360°的航向角度進行航向判別時不能用簡單的角度大小比較進行判斷，必須分區間分別進行，但是這樣會帶來整個程序的復雜性。而且由于角度范圍過廣，判斷時往往需要劃分多個區域進行判斷，這樣會帶來判斷方法的復雜化。

另外，水下滑翔器在開始工作之前，需進行任務下載，并進行部件測試和調試，在此步驟中，常用的水下滑翔器任務單片機進行任務程序下載的方法是采用JTAG下載的方式，該方法無法適合長距離下載。并且在現有技術中，接收任務下載和測試調試命令時，由于傳輸方法的限制，需要預留多個端口，不能滿足水下滑翔器水下耐壓與水密性要求。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明公開了一種水下滑翔器的控制方法。

本發明的技術方案如下：

一種水下滑翔器的控制方法，

首先進行任務下載，并進行部件測試和任務參數設置；

其次進行任務控制，使水下滑翔器接收任務指令并進行相應的動作，同時進行航向控制，將水下滑翔器調整到正確的航行角度；

所述任務控制的方法為，將任務分為階段性任務和實時性任務；所述階段性任務為只需在某一時間段執行的任務；所述實時性任務為在水下滑翔器的整個工作時間內都需要實時處理的任務；根據階段性任務和實時性任務的優先級為之分別設定掃描的間隔時間；在一個任務掃描周期內，每到達相應的任務的間隔時間時，自動執行該間隔時間所對應的任務，完成水下滑翔器的動作；

所述航向控制的方法為，通過電子羅盤獲得水下滑翔器的當前航向角度，以所設定的航向角度為0°建立新坐標系，并在新坐標系中計算水下滑翔器的當前航向角度；之后對新坐標系中的當前航向角度進行角度范圍劃分，根據不同的角度范圍以及水下滑翔器的上浮或者下潛狀態，控制水下滑翔器的姿態調節裝置中的滑塊位置，進而控制水下滑翔器的航向。

其進一步的技術方案為：所述實時性任務包括實時性緊急狀態監測任務和實時性存儲任務；所述實時性緊急狀態監測任務為監測水下滑翔器下潛是否超時、超深以及上浮是否超時；所述實時性存儲任務為定時記錄水下滑翔器中的傳感器的數值；在一個掃描周期中，間隔時間t1進行階段性任務，間隔時間t2進行實時性緊急狀態監測任務，間隔時間t3進行實時性存儲任務；任務控制的方法具體包括以下步驟：

步驟11、掃描周期開始，控制器計時；

步驟12、判斷時間t1是否到；如果是，則開始階段性任務，如果否，則進入步驟13；

步驟13、判斷時間t2是否到；如果是，則開始實時性緊急狀態監測任務；如果否，則進入步驟14；

步驟14、判斷時間t3是否到，如果是，則開始實時性存儲任務；如果否，則進入步驟15；

步驟15、掃描周期結束。

其進一步的技術方案為：進行所述階段性任務的具體步驟包括：

步驟2a、判斷下水后等待任務標志是否置位，如果是，則進入步驟2b，如果否，則進入步驟2d；

步驟2b、執行下水后等待任務；

步驟2c、清除下水后等待任務標志，置放通信任務標志；

步驟2d、判斷通信任務標志是否置位，如果是，則進入步驟2e，如果否，則進入步驟2i；

步驟2e、姿態調節裝置開始工作，水下滑翔器進入通信狀態，并進入步驟2f；

步驟2f、發送位置信息，并進入步驟2g；

步驟2g、判斷是否收到命令信號，如果是，則進入步驟2h，如果否，則進入步驟2i；

步驟2h、根據所收到的命令信號進行水下滑翔器的相關動作；

步驟2i、判斷通信等待任務標志是否置位，如果是，則進入步驟2j，如果否則進入步驟2l；