[發明專利]一種重力壩深水水下機器人自身定位系統及識別方法

在審

• 申請號: 201810101724.3
• 申請日: 2018-02-01
• 公開（公告）號: CN108362287A
• 公開（公告）日: 2018-08-03
• 發明（設計）人: 向衍;李卓;盛金保;劉成棟;張凱;王子健;孟穎
• 申請（專利權）人: 水利部交通運輸部國家能源局南京水利科學研究院
• 主分類號: G01C21/20
• 分類號: G01C21/20;G01S15/88
• 代理公司: 北京中創陽光知識產權代理有限責任公司 11003
• 代理人: 王長祿

1.一種重力壩深水水下機器人自身定位系統，其特征在于：包括設置于重力壩上游面的十字反射金屬板和安裝有控制主板、水位計和聲吶系統的水下機器人，所述水位計和所述聲吶系統分別與所述控制主板相連接，所述控制主板通過電纜和計算機連接；

所述十字反射金屬板坐標已知且擁有四個象限，所述聲吶系統發出的聲吶信號經過所述十字反射金屬板的有效反射以測試所述水下機器人與所述十字反射金屬板的距離，以獲得所述水下機器人與重力壩之間的水平距離；

所述水位計用于計算出所述水下機器人與水面的垂直距離；

所述計算機根據所述水平距離、所述垂直距離及產生有效反射的十字反射金屬板的坐標計算得出所述水下機器人的精確定位。

2.根據權利要求1所述的重力壩深水水下機器人自身定位系統，其特征在于：所述十字反射金屬板的四個象限同時反射聲吶信號的時候為有效反射。

3.根據權利要求2所述的重力壩深水水下機器人自身定位系統，其特征在于：每次聲吶系統發出聲吶信號產生有效反射的十字反射金屬板的個數為2塊。

4.根據權利要求3所述的重力壩深水水下機器人自身定位系統，其特征在于：所述重力壩表面沿水平方向和豎直方向布設所述十字反射金屬板，所述十字反射金屬板呈網格狀布設。

5.根據權利要求1所述的重力壩深水水下機器人自身定位系統，其特征在于：所述水位計下部與所述水下機器人的下部在同一水平面上。

6.根據權利要求1-5任一所述的重力壩深水水下機器人自身定位系統，其特征在于：所述重力壩位于深峽谷區。

7.一種利用如權利要求1所述的系統實現重力壩深水水下機器人自身定位識別方法，其特征在于：方法包括如下步驟：

第一步，沿位于上游面的重力壩表面鋪設所述十字反射金屬板，所述十字反射金屬板坐標已知且擁有四個象限，所述聲吶系統發出的聲吶信號遇到所述十字反射金屬板反射產生聲吶反射信號，所述聲吶系統接受并篩選出有效反射的聲吶反射信號，從而確定出產生有效反射的所述十字反射金屬板，以獲得所述水下機器人與所述重力壩之間的水平距離；

第二步，所述水位計用于計算出所述水下機器人與水面的垂直距離；

第三步，所述計算機根據所述水平距離、所述垂直距離及產生有效反射的十字反射金屬板的坐標計算得出所述水下機器人的精確定位。

8.根據權利要求7所述的重力壩深水水下機器人自身定位識別方法，其特征在于：所述十字反射金屬板的四個象限同時反射聲吶信號的時候為有效反射，每次聲吶系統發出聲吶信號產生有效反射的十字反射金屬板的個數為2塊。

9.根據權利要求7所述的重力壩深水水下機器人自身定位識別方法，其特征在于：所述水位計下部與所述水下機器人的下部在同一水平面上。

10.根據權利要求7-9任一所述的重力壩深水水下機器人自身定位識別方法，其特征在于：所述重力壩位于深峽谷區。