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水下機器人

水下機器人

水下機器人

21世紀以來,隨著人類在利用海洋和開發海洋上的投入不斷增大,自主式水下航行器(AUV)引起了越來越多的關注,無論在戰場監視、隱蔽打擊等軍用領域還是在海水檢測、海洋地質勘探等民用領域都得到快速發展。

 

導航是指移動機器人借助傳感器獲知本體狀態,完成從初始位置到達目標位置的自主運動過程。導航技術作為AUV的核心技術,也是最難以解決的關鍵技術之一。

國內在該領域起步較晚,但也取得一定的突破,“十五”期間我國首套“水下GPS高精度定位導航系統”研制成功,在千島湖的湖試試驗表明,該系統在水深45m左右海域定位精度可達5cm,測深精度為30cm。 上述導航系統均采用組合導航方法,是由2種及以上導航技術結合形成的綜合導航系統。組合導航結合不同導航技術的優點,能夠增強導航系統的穩定性、精確性和持久性,是當前使用最廣泛的導航方法,也是未來AUV導航技術的發展方向。

⒈航位推算導航

航位推算導航最早于16世紀提出,但當時很少用于水下。航位推算的定義可理解為在已知當前時刻位置的條件下,通過測量載體移動的距離和方位,推算下一時刻位置的方法。AUV只要配備速度傳感器、航向傳感器及深度傳感器等,通過獲取的數據將AUV的速度對時間進行積分來獲得水下航行器位置。

 

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