[发明专利]一种基于成分分析传感器切换多栖航行器工作模式的方法

说明书

本发明披露了一种基于成分分析传感器切换多栖航行器工作模式的方法。在航行器的上部和下部两侧放置两个成分分析传感器，基于两种环境介质中的组成的显著不同，根据测量航行器上部和下部两侧的环境成分所占比例，判断航行器所处的环境。设置不同环境中该成分的占比值的阈值范围，判断检测到的环境成分含量的占比值所在的阈值范围，确定航行器的工作环境是在空中、水面还是水下，并与上一时刻比较，判断航行器的工作环境是否发生变化，若发生变化，切换至对应的工作模式。本发明可以有效的保护多栖航行器，解决由于操作员未能及时改变航行器工作模式导致的航行器损坏问题。

技术领域

本发明涉及判断航行器工作环境的方法，具体是一种可以通过成分分析传感器判断多栖航行器工作环境的方法。

背景技术

目前，多栖无人航行器可以实现在空中和水面、水面和水下两种环境下工作，以及空中、水面和水下三种环境下工作，而环境的变换一般需要相应的模式变化。现如今一般是操纵者判断是否需要切换模式，然后由操纵者通过遥控器控制航行器以实现切换模式的功能，航行器不具有自主判断自身所处环境的能力，例如：一种空水多栖航行器，闻祥鑫，申请号：CN201710656452.9，但是该多栖航行器是通过人工遥控控制航行器的状态切换，而人工操作有一定的延迟性，不如机器反应的灵敏，所以本发明提出了一种用于多栖航行器自主判断空中，水面，水下环境的方法，即判断航行器所处的环境。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于多栖航行器判断空中，水面，水下环境的方法。

在航行器的上部和下部两侧放置两个成分分析传感器，基于两种环境介质中的组成的显著不同，根据测量的航行器上部和下部两侧的环境成分所占比例，判断航行器所处的环境。设置不同环境中该成分的占比值的阈值范围，判断检测到的环境成分含量的占比值C所在的阈值范围，确定航行器的工作环境，并于上一时刻比较，判断航行器的工作环境是否发生变化，若发生变化，切换至对应的工作模式。设置空气中该成分的占比值的阈值为C₁，水中该成分的占比值的阈值为C₂。航行器开始工作时就开始计时，用t时刻表示航行器的工作时长为t时对应的时刻，其中t0,t时刻为任意大于零的时刻，则t+1时刻表示该时刻的下一时刻。

步骤一、航行控制器读取两个成分分析传感器测量的成分占比值C，判断t时刻，航行器的工作环境：

步骤1.1、当航行器上侧的成分分析传感器检测到的成分占比值C_u和航行器下侧的成分分析传感器检测到的成分占比值C_d都在阈值C₁内时，判断航行器此时的工作环境为空中；

步骤1.2、当航行器上侧的成分分析传感器检测到的成分占比值C_u在阈值C₁内且航行器下侧的成分分析传感器检测到的成分占比值C_d在阈值C₂内时，判断航行器此时的工作环境为水面；

步骤1.3、当航行器上侧的成分分析传感器检测到的成分占比值C_u和航行器下侧的成分分析传感器检测到的成分占比值C_d都在阈值C₂内时，判断航行器此时的工作环境为水下；

步骤二、航行控制器读取两个成分分析传感器测量的成分占比值C，判断t+1时刻航行器的工作环境：

步骤2.1、当航行器上侧的成分分析传感器检测到的成分占比值C_u和航行器下侧的成分分析传感器检测到的成分占比值C_d都在阈值C₁内时，判断航行器此时的工作环境为空中；

步骤2.2、当航行器上侧的成分分析传感器检测到的成分占比值C_u在阈值C₁内且航行器下侧的成分分析传感器检测到的成分占比值C_d在阈值C₂内时，判断航行器此时的工作环境为水面；