[发明专利]一种水下机器人驻底位置选择优化方法

权利要求书

1.一种水下机器人驻底位置选择优化方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、水下机器人下潜到预设驻底位置后，按螺旋线展开轨迹运动并实时采样其距离水底的高度值；

步骤2、根据高度值计算坡度和平滑度，构建平坦度评价函数；

所述根据高度值计算坡度是采用中位值平均滤波法进行滤波的；所述中位值平均滤波法包括：在一段时间内，连续采样n个高度值数据，去掉一个最大值和一个最小值，然后计算n-2个数据的算术平均值为h_k，每新采样到一个高度值都会剔除掉n拍中最早的那拍高度值，也对应产生一拍新算术平均值，这样就产生了包含n个元素的算数平均值数组[h₁,h₂,…,h_k,…,h_n]，同样也随着每新产生一个算术平均值都会剔除掉n拍中最早的那拍算术平均值；计算坡度公式如下：

其中，k∈[1,…，n]，h_k表示第k拍的高度值，表示上一n个元素算术平均值数组中第k+1拍的算术平均值，dt表示采样周期；

所述平坦度评价函数公式为：

P＝α·S+β·F(h)

其中，P表示平坦度，是一段时间范围内的坡度和平滑度的综合表征，S表示坡度，F()表示平滑度函数，h表示水下机器人距离水底的高度，α，β是正常数；

步骤3、实时解算获取最优驻底位置，实现水下机器人驻底位置优化选取。

2.根据权利要求1所述的一种水下机器人驻底位置选择优化方法，其特征在于，所述平滑度计算采用与计算坡度时同样的n个采样数据计算方差，用方差来表示平滑度，若方差越大，则平滑度越大。

3.根据权利要求1所述的一种水下机器人驻底位置选择优化方法，其特征在于，所述实时解算获取最优驻底位置包括：实时解算上一步生成的平坦度评价函数，根据预设的平坦度阈值判断是否为当前拍的平坦度最优评价值，若是则将此拍的水下机器人位置更新为新的驻底目标位置，使水下机器人自主航行至该位置准备驻底，否则继续计算查找平坦度最优评价值。