[發(fā)明專利]一種水下遙控載具及其姿態(tài)檢測方法

在審

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• 申請日: 2020-08-31
• 公開（公告）號: CN112033347A
• 公開（公告）日: 2020-12-04
• 發(fā)明（設(shè)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(quán)）人: 中廣核檢測技術(shù)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(chuàng)元專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 32103
• 代理人: 王濤

本發(fā)明公開了一種水下遙控載具及其姿態(tài)檢測方法，水下遙控載具包括用于水下作用的設(shè)備本體，分別設(shè)于設(shè)備本體上且位于X軸、Y軸和Z軸上的壓力傳感器，姿態(tài)檢測方法，其包括以下步驟：根據(jù)壓力傳感器的感應(yīng)到的壓力計算出不同液體內(nèi)深度和壓力關(guān)系；當(dāng)設(shè)備本體未處于水平時，會出現(xiàn)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：夾角Pitch、夾角Roll、夾角Delta，夾角Pitch、Roll和Delta的角度反應(yīng)水下遙控載具的姿態(tài)。通過本發(fā)明檢測水下遙控載具的姿態(tài)，反饋精準(zhǔn)，抗干擾能力強，可算得檢測水下遙控載具與待檢測物或待拾取物的各個方向上的距離以及各個方向上的角度偏差。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于核電檢測設(shè)備領(lǐng)域，特別涉及一種水下遙控載具及其姿態(tài)檢測方法。

背景技術(shù)

水下遙控載具是一種用于核反應(yīng)堆水池的操作平臺，主要用于核電站反應(yīng)堆水池、乏燃料水池和反應(yīng)堆堆芯在大修期間的檢查、維修和異物搜索、打撈工作。水下遙控載具，在工作時需要測量自身姿態(tài)信息，如俯仰角和橫滾角。目前多采用慣性導(dǎo)航單元(IMU),但是該單元精度有限，而且在干擾下容易失效。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種計算精準(zhǔn)，抗干擾能力強的水下遙控載具。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：一種水下遙控載具，其包括用于水下作用的設(shè)備本體，所述設(shè)備本體在水中處于水平狀態(tài)時，取設(shè)備本體上任一平行于水平面的平面作為基準(zhǔn)面，基于所述基準(zhǔn)面建立的三維坐標(biāo)系，其中X軸和Y軸位于基準(zhǔn)面上，Z軸垂直于所述基準(zhǔn)面，X軸、Y軸和Z軸的交點為原點，所述檢測設(shè)備還包括分別設(shè)于所述設(shè)備本體上且位于X軸、Y軸和Z軸上的壓力傳感器。

優(yōu)化的，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)。

優(yōu)化的，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)。

本發(fā)明還提供了一種水下遙控載具的姿態(tài)檢測方法，其包括以下步驟：

根據(jù)壓力傳感器的感應(yīng)到的壓力計算出不同液體內(nèi)深度和壓力關(guān)系；

當(dāng)所述設(shè)備本體未處于水平時，會出現(xiàn)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)，

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Pitch＝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Pitch＝crcsin(-Dc0)/Lc0,

夾角Pitch、Roll和Delta的角度反應(yīng)水下遙控載具的姿態(tài)。

本發(fā)明還提供了一種水下遙控載具的姿態(tài)檢測方法，其包括以下步驟：

其包括以下步驟：

根據(jù)壓力傳感器的感應(yīng)到的壓力計算出不同液體內(nèi)深度和壓力關(guān)系；