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变缆长拖缆AUV纵向运动建模与仿真

杨智栋 潘 光 杜晓旭

杨智栋, 潘 光, 杜晓旭. 变缆长拖缆AUV纵向运动建模与仿真[J]. 水下无人系统学报, 2014, 22(1): 014-19. doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2014.01.003
引用本文: 杨智栋, 潘 光, 杜晓旭. 变缆长拖缆AUV纵向运动建模与仿真[J]. 水下无人系统学报, 2014, 22(1): 014-19. doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2014.01.003
YANG Zhi-dong, PAN Guang, DU Xiao-xu. Longitudinal Motion Modeling and Simulation of Tethered AUV with Length-Variable Towing Cable[J]. Journal of Unmanned Undersea Systems, 2014, 22(1): 014-19. doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2014.01.003
Citation: YANG Zhi-dong, PAN Guang, DU Xiao-xu. Longitudinal Motion Modeling and Simulation of Tethered AUV with Length-Variable Towing Cable[J]. Journal of Unmanned Undersea Systems, 2014, 22(1): 014-19. doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2014.01.003

变缆长拖缆AUV纵向运动建模与仿真

doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2014.01.003
基金项目: 高等学校博士学科点专项科研基金(20126102120021)
详细信息
    作者简介:

    杨智栋(1987-), 男, 在读博士, 主要从事水下航行器发射与回收技术研究工作.

  • 中图分类号: TJ630

Longitudinal Motion Modeling and Simulation of Tethered AUV with Length-Variable Towing Cable

  • 摘要: 针对拖缆自主水下航行器(AUV)运动过程中引起的拖缆长度变化问题, 采用集中质量法建立了拖缆的运动方程, 根据刚体动量定理及动量矩定理建立了拖缆AUV的纵向运动方程, 在此基础上补充推导了AUV拖缆运动过程的变缆长边界方程。联立拖缆运动方程、AUV纵向运动方程及边界方程得到变缆长拖缆AUV纵向运动方程。基于此方程, 应用4阶Runge-Kutta法对采用相同控制律方程的无缆及有缆AUV进行了对比运动仿真。仿真结果表明, 随着运动过程中拖缆长度的不断增长, 拖缆对AUV的作用力不断增大, 对AUV各运动参数的影响也不断增大, 且对AUV轴向运动速度的影响最为明显。

     

  • [1] Walton T S, Polachech H. Calculation of Transient Motion of Submerged Cables[J] . Mathematics of Computation, 1960(14): 27-46.
    [2] Sun Y, Leonard J W, Chiou R B. Simulation of Unsteady Oceanic Cable Deployment by Direct Integration with Suppression[J]. Ocean Engineering, 1994, 21(3): 243-256.
    [3] Ablow C M, Schechter S. Numerical Simulation of Un-dersea Cable Dynamics[J]. Ocean Engineering, 1983, 10 (6): 443-457.
    [4] Wu J M, Chwang A T. A Hydrodynamic Model of a Two-Part Underwater Towed System[J]. Ocean Engineer-ing, 2000, 27(5): 455-472.
    [5] 王飞. 海洋勘探拖曳系统运动仿真与控制技术研究[D]. 上海: 上海交通大学, 2006.
    [6] 徐刚, 葛彤, 朱继懋, 等. “海龙-3500”深海潜水器的变长缆运动建模与仿真[J]. 造船技术, 2005(5): 21-26.

    Xu Gang, Ge Tong, Zhu Ji-mao, et al. Motion Modeling and Simulation of "Sea-Dragon 3500" ROV with Variable Length Cable[J]. Marine Technology, 2005(5): 21-26.
    [7] Feng Z, Allen R. Evaluation of the Effects of the Communi-cation Cable on the Dynamics of an Underwater Flight Vehi-cle[J]. Ocean Engineering, 2004, 31(8-9): 1019-1035.
    [8] 潘光, 杨智栋, 杜晓旭. UUV水下带缆回收纵向运动研究[J]. 西北工业大学学报, 2011, 29(2): 245-250.

    Pan Guang, Yang Zhi-dong, Du Xiao-xu. Longitudinal Motion Research on UUV Underwater Recovery with a Deployable Tether[J]. Journal of Northwestern Polytech-nical University, 2011, 29(2): 245-250.
    [9] 杜晓旭, 宋保维, 胡海豹, 等. AUV拖曳GPS浮标系统仿真研究[J]. 西北工业大学学报, 2008, 26(1): 88-92.

    Du Xiao-xu, Song Bao-wei, Hu Hai-bao, et al. Simulation of an AUV Dragging a GPS Buoyage System[J]. Journal of Northwestern Polytechnical University, 2008, 26(1): 88-92.
    [10] 杜晓旭, 宋保维, 潘光. 拖曳式导航浮标对回转体UUV操纵性的影响[J]. 兵工学报, 2010, 31(9): 1164-1168.

    Du Xiao-xu, Song Bao-wei, Pan Guang. Effects of Drag-ging Navigation Buoyage on Maneuverability of Body of revolution UUV[J]. Acta Armamentarii, 2010, 31(9): 1164 -1168.
    [11] 欧阳洁, 聂玉峰, 车刚明, 等. 数值分析[M]. 北京: 高等教育出版社, 2009.
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出版历程
  • 收稿日期:  2013-01-14
  • 修回日期:  2013-03-16
  • 刊出日期:  2014-02-20

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