蛙人運載器導(dǎo)航與控制系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、蛙人運載器是實現(xiàn)秘密運輸蛙人到指定海域進(jìn)行作戰(zhàn)的一種裝置,將在未來局部海戰(zhàn)中發(fā)揮著重要作用。同時,它還是人們探索海洋、開發(fā)海洋的重要工具之一。它具有機(jī)動性強(qiáng)、成本低、維修容易等特點,因此,在現(xiàn)階段,蛙人運載器也更多承擔(dān)著軍事以外的任務(wù),例如:水下救援作業(yè)、水下管道鋪設(shè)、港口探測清淤、船底檢查等。而要實施上述活動,裝備在蛙人運載器的導(dǎo)航與控制系統(tǒng)便顯得尤為重要,這也是實現(xiàn)這些水下活動的基本保證。
　　 本文主要就蛙人運載器的導(dǎo)航與

2、控制系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)展開了幾方面的研究實驗。在導(dǎo)航系統(tǒng)方面,研究實驗采用了研究所自行研制的光纖陀螺捷聯(lián)導(dǎo)航系統(tǒng)作為蛙人運載器導(dǎo)航裝置,對慣性測量組件、基于SOPC的嵌入式系統(tǒng)構(gòu)成、捷聯(lián)矩陣求解、算法仿真等關(guān)鍵點進(jìn)行了研究;在控制硬件系統(tǒng)設(shè)計方面,則設(shè)計了以飛思卡爾公司的HCS12系列芯片為蛙人運載器核心處理器的主控制板和串行通訊模塊,實現(xiàn)了光纖陀螺捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)、核心控制器、深度傳感器三者的通訊功能;還設(shè)計了蛙人運載器水中動力裝置、驅(qū)動模塊以

3、及接口模塊,其中,動力裝置采用自主研制的防水電動機(jī)與六葉槳直接連接構(gòu)成。蛙人運載器的主控制板能夠?qū)崿F(xiàn)導(dǎo)航數(shù)據(jù)和深度數(shù)據(jù)與期望值比較,輸出控制信號到驅(qū)動模塊,從而控制防水電動機(jī)轉(zhuǎn)動,最終達(dá)到控制運載器在水中的狀態(tài)。
　　 在控制軟件系統(tǒng)設(shè)計方面,研究實驗設(shè)計了基于μC/OS-Ⅱ操作系統(tǒng)的控制系統(tǒng),并利用CodeWarrior4.7應(yīng)用軟件編寫程序,實現(xiàn)了PID算法,輸出PWM控制信號控制防水電動機(jī)。論文還根據(jù)實際情況和相關(guān)資料,簡