针对水下对接过程中近距离引导和定位问题,以ARV (Autonomous&Remotely Operated Vehicle)水下对接末端引导应用中对图片特征点的快速准确匹配为目标,提出结合引导灯信息的图片特征点匹配算法。在传统的ORB(Oriented FAST and Rotat...针对水下对接过程中近距离引导和定位问题,以ARV (Autonomous&Remotely Operated Vehicle)水下对接末端引导应用中对图片特征点的快速准确匹配为目标,提出结合引导灯信息的图片特征点匹配算法。在传统的ORB(Oriented FAST and Rotated BRIEF)特征点匹配算法利用关键点和描述子表征特征点的基础上,增加了相对位置信息。在特征点的提取阶段提取关键点、BRIEF描述子和相对位置信息,在匹配阶段同时考虑描述子和相对位置信息的匹配程度,提高了特征点匹配的准确率和鲁棒性。同时,在特征点提取阶段利用引导灯辅助精确计算图片的缩放尺度,使得特征点的提取更加精确、速度更快。通过实验,验证算法的有效性,证明了文中提出的算法提高了图片特征点匹配的准确率和鲁棒性,同时缩短了算法的运算时间,有利于保障定位算法的实时性,从而提升水下对接的成功率。展开更多
面对深渊等极端海洋环境下的科考需求,自主遥控水下机器人(autonomous and remotely-operated vehicle,简称ARV)凭借其探测范围大和能局部采样作业的综合能力和特点,在深海领域发挥着越来越重要的作用。文章以中国首台具备探测与作业能...面对深渊等极端海洋环境下的科考需求,自主遥控水下机器人(autonomous and remotely-operated vehicle,简称ARV)凭借其探测范围大和能局部采样作业的综合能力和特点,在深海领域发挥着越来越重要的作用。文章以中国首台具备探测与作业能力的全海深自主遥控水下机器人——“海斗一号”为研究对象。“海斗一号”在探测作业时,通过光纤微缆与母船保持实时通信,其特有的光纤压坠器装置对光纤链路的稳定性起到至关重要的作用。基于此,设计了一套“海斗一号”专用的布放回收装置,并探索形成了一套有效的布放回收方法,实现了“海斗一号”与光纤压坠器的安全布放与回收;针对布放回收过程中“海斗一号”的起吊架需应对不同起吊工况的需求,基于“海斗一号”轻量化的设计要求,提出采用多工况拓扑优化设计方法开展起吊架构型设计,对最终设计构型在2种工况下分别进行了有限元数值仿真,进一步完成了压载试验和海试应用验证。结果表明,文中所述“海斗一号”收放装置设计及优化方法切实有效,满足“海斗一号”开展深渊科考时的需求,为ARV布放回收及其装置优化设计提供了工程经验和理论指导。展开更多
文摘针对水下对接过程中近距离引导和定位问题,以ARV (Autonomous&Remotely Operated Vehicle)水下对接末端引导应用中对图片特征点的快速准确匹配为目标,提出结合引导灯信息的图片特征点匹配算法。在传统的ORB(Oriented FAST and Rotated BRIEF)特征点匹配算法利用关键点和描述子表征特征点的基础上,增加了相对位置信息。在特征点的提取阶段提取关键点、BRIEF描述子和相对位置信息,在匹配阶段同时考虑描述子和相对位置信息的匹配程度,提高了特征点匹配的准确率和鲁棒性。同时,在特征点提取阶段利用引导灯辅助精确计算图片的缩放尺度,使得特征点的提取更加精确、速度更快。通过实验,验证算法的有效性,证明了文中提出的算法提高了图片特征点匹配的准确率和鲁棒性,同时缩短了算法的运算时间,有利于保障定位算法的实时性,从而提升水下对接的成功率。
文摘面对深渊等极端海洋环境下的科考需求,自主遥控水下机器人(autonomous and remotely-operated vehicle,简称ARV)凭借其探测范围大和能局部采样作业的综合能力和特点,在深海领域发挥着越来越重要的作用。文章以中国首台具备探测与作业能力的全海深自主遥控水下机器人——“海斗一号”为研究对象。“海斗一号”在探测作业时,通过光纤微缆与母船保持实时通信,其特有的光纤压坠器装置对光纤链路的稳定性起到至关重要的作用。基于此,设计了一套“海斗一号”专用的布放回收装置,并探索形成了一套有效的布放回收方法,实现了“海斗一号”与光纤压坠器的安全布放与回收;针对布放回收过程中“海斗一号”的起吊架需应对不同起吊工况的需求,基于“海斗一号”轻量化的设计要求,提出采用多工况拓扑优化设计方法开展起吊架构型设计,对最终设计构型在2种工况下分别进行了有限元数值仿真,进一步完成了压载试验和海试应用验证。结果表明,文中所述“海斗一号”收放装置设计及优化方法切实有效,满足“海斗一号”开展深渊科考时的需求,为ARV布放回收及其装置优化设计提供了工程经验和理论指导。
