[發明專利]一種水下遙控載具及其姿態檢測方法

在審

• 申請號: 202010899884.4
• 申請日: 2020-08-31
• 公開（公告）號: CN112033347A
• 公開（公告）日: 2020-12-04
• 發明（設計）人: 許俊龍;汪濤;李明;張鵬飛;劉超;汪雙印;束家龍;王海軍;江小勇;李杰;司國強
• 申請（專利權）人: 中廣核檢測技術有限公司;蘇州熱工研究院有限公司;中國廣核集團有限公司;中國廣核電力股份有限公司
• 主分類號: G01C1/00
• 分類號: G01C1/00;G21C17/00
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司 32103
• 代理人: 王濤

1.一種水下遙控載具，其包括用于水下作用的設備本體，所述設備本體在水中處于水平狀態時，取設備本體上任一平行于水平面的平面作為基準面，基于所述基準面建立的三維坐標系，其中X軸和Y軸位于基準面上，Z軸垂直于所述基準面，X軸、Y軸和Z軸的交點為原點，其特征在于：所述檢測設備還包括分別設于所述設備本體上且位于X軸、Y軸和Z軸上的壓力傳感器。

2.根據權利要求1所述的水下遙控載具，其特征在于：X軸、Y軸和Z軸上的壓力傳感器分別有一個，分別為橫向壓力傳感器(A0)、縱向壓力傳感器(B0)、垂向壓力傳感器(C0)。

3.根據權利要求1所述的水下遙控載具，其特征在于：X軸、Y軸和Z軸上的壓力傳感器分別有兩個，X軸上的分別為橫向第一壓力傳感器(A1)、橫向第二壓力傳感器(A2)、Y軸上的分別為縱向第一壓力傳感器(B1)、縱向第二壓力傳感器(B2)、Z軸上的分別為垂向第一壓力傳感器(C1)、垂向第二壓力傳感器(C2)。

4.一種基于權利要求2所述的水下遙控載具的姿態檢測方法，其特征在于，其包括以下步驟：

根據壓力傳感器的感應到的液體壓力，解算出對應位置的深度

當所述設備本體未處于水平時，會出現俯仰角和橫滾角，這個角度，可以通過軸向方向的深度差和距離解算出：

橫向壓力傳感器到原點之間的距離是La0，

橫向壓力傳感器點壓力Pa0，深度Da0＝F(Pa0,D)

F函數為壓力傳感器壓力與深度的關系，D是液體密度，

夾角Pitch＝arcsin(-Da0)/La0，

同理可得，

縱向壓力傳感器到原點之間的距離是Lb0,

縱向壓力傳感器點壓力Pb0，深度Db0＝F(Pb0,D),

夾角Roll＝brcsin(-Db0)/Lb0,

垂向壓力傳感器到原點之間的距離是Lc0,

垂向壓力傳感器點壓力Pc0，深度Dc0＝F(Pc0,D),

夾角Delta＝crcsin(-Dc0)/Lc0,

夾角Pitch、Roll和Delta的角度反應水下遙控載具的姿態。

5.一種基于權利要求3所述的水下遙控載具的姿態檢測方法，其特征在于，其包括以下步驟：

根據壓力傳感器的感應到的壓力計算出不同液體內深度和壓力關系；

當所述設備本體未處于水平時，會出現俯仰角和橫滾角，這個角度，可以通過軸向方向的壓力差和距離解算出：

橫向第一壓力傳感器到橫向第二壓力傳感器之間的距離是La1-a2,

橫向第一壓力傳感器點壓力Pa1，深度Da1＝F(Pa1,D),

橫向第二壓力傳感器點壓力Pa2，深度Da2＝F(Pa2,D),

夾角Pitch＝arcsin(Da2-Da1)/La1-a2,

同理可得,

縱向第一壓力傳感器點壓力Pb1,深度Db1＝F(Pb1,D),

縱向第二壓力傳感器點壓力Pb2,深度Db2＝F(Pb2,D),

夾角Roll＝arcsin(Db1-Db2)/Lb1-b2,

垂向第一壓力傳感器點壓力Pc1,深度Dc1＝F(Pc1,D),

垂向第二壓力傳感器點壓力Pc2,深度Dc2＝F(Pc2,D),

夾角Delta＝arccos(Dc1-Dc2)/Lc1-c2,

夾角Pitch、Roll和Delta的角度反應水下遙控載具的姿態。