[发明专利]水下航行体的路径设定方法、使用该方法的水下航行体的最佳控制方法及水下航行体

权利要求书

1.一种水下航行体的路径设定方法，其特征在于，

具备下述步骤：

潜航点输入步骤，在该步骤中，输入水下航行体的作为与水面平行的平面内离散的坐标点的多个潜航点；

目标值设定步骤，在该步骤中，设定多个所述潜航点各自的、作为所述水下航行体的深度、高度、姿态之一的目标的初始目标值；

潜航模拟步骤，在该步骤中，利用作为基准的水底地形的数据和初始的所述目标值，基于所述水下航行体的表示推进单元、舵单元的响应特性及艇身的移动特性的运动模型，对与所述水下航行体的深度、高度、姿态之一的初始的所述目标值相对应的所述水下航行体的潜航路径进行模拟；以及

目标值更新步骤，在该步骤中，基于评估函数的值更新初始的所述目标值，其中，所述评估函数的值是基于通过所述潜航模拟步骤中的模拟得到的所述潜航路径上的所述水下航行体的深度、高度、姿态之一、和所述水下航行体的深度、高度、姿态之一的初始的所述目标值之差计算出的、所述潜航路径的整个潜航路径中的评估函数，

通过使用新的所述目标值重复进行所述潜航模拟步骤和所述目标值更新步骤，导出多个所述潜航点各自的最佳的所述目标值。

2.根据权利要求1所述的水下航行体的路径设定方法，其特征在于，

所述目标值为所述潜航点处的目标深度。

3.根据权利要求2所述的水下航行体的路径设定方法，其特征在于，

具备最小容许高度设定步骤，在该步骤中设定所述水下航行体的最小容许高度，

所述潜航模拟步骤利用所述水底地形的数据和所述目标深度，基于所述水下航行体的运动模型，对与所述目标深度相对的所述水下航行体的计算潜航高度进行模拟，

通过将所述计算潜航高度和所述最小容许高度进行比较而导出最佳的所述目标深度。

4.根据权利要求3所述的水下航行体的路径设定方法，其特征在于，

在所述目标值更新步骤中，在所述计算潜航高度的最小值和所述最小容许高度存在差异的情况下，更新所述目标深度以使得所述计算潜航高度的所述最小值接近所述最小容许高度。

5.根据权利要求3所述的水下航行体的路径设定方法，其特征在于，

将所述评估函数的值设为多个所述潜航点处的所述计算潜航高度和所述最小容许高度之差的绝对值的总和、或者为差值平方的总和，

所述目标值更新步骤以使得所述评估函数的值变小的方式更新所述目标深度。

6.根据权利要求1所述的水下航行体的路径设定方法，其特征在于，

所述目标值为所述潜航点处的目标高度。

7.根据权利要求6所述的水下航行体的路径设定方法，其特征在于，

具备最小容许高度设定步骤，在该步骤中设定所述水下航行体的最小容许高度，

所述潜航模拟步骤利用所述水底地形的数据和所述目标高度，基于所述水下航行体的运动模型，对与所述目标高度相对应的所述水下航行体的计算潜航高度进行模拟，

通过将所述计算潜航高度和所述最小容许高度进行比较而导出最佳的所述目标高度。

8.根据权利要求7所述的水下航行体的路径设定方法，其特征在于，

在所述目标值更新步骤中，在所述计算潜航高度的最小值和所述最小容许高度存在差异的情况下，更新所述目标高度以使得所述计算潜航高度的所述最小值接近所述最小容许高度。

9.根据权利要求7所述的水下航行体的路径设定方法，其特征在于，

将所述评估函数的值设为多个所述潜航点处的所述计算潜航高度和所述最小容许高度之差的绝对值的总和、或者为差值平方的总和，

所述目标值更新步骤以使得所述评估函数的值变小的方式更新所述目标高度。

10.根据权利要求1所述的水下航行体的路径设定方法，其特征在于，

所述目标值为所述水下航行体在所述潜航点处的目标基准姿态。