[发明专利]欠驱动式深海潜器水下浮力变化量计算方法及控制方法

权利要求书

1.欠驱动式深海潜器水下浮力变化量计算方法，其特征在于，所述计算方法适用于对海水密度、温度、压力和盐度变化未知的海域；具体包括如下步骤：

S1：计算海水温度变化对深海潜器浮力变化量ΔB_t的影响

通过计算海水温度变化对海水密度变化量Δρ_t以及深海潜器排水体积变化量ΔV_t的影响，进而计算出海水温度变化对深海潜器浮力变化量ΔB_t的影响

ΔB_t＝g(Δρ_tV₀-ρ₀ΔV_t-Δρ_tΔV_t)

其中：g为重力加速度值；

V₀为深海潜器初始包络体积；

ρ₀为海面海水密度；

S2：计算海水盐度变化对深海潜器浮力变化量ΔB_S的影响

通过计算海水盐度变化对海水密度变化量Δρ_S以及深海潜器排水体积变化量ΔV_S的影响，进而计算出海水盐度变化对深海潜器浮力变化量ΔB_S的影响

ΔB_S＝709ΔSgV₀；

其中：ΔS为深海潜器到达最大工作深度时盐度变化量；

g为重力加速度值；

V₀为深海潜器初始包络体积；

S3：计算海水压力变化对深海潜器浮力变化量ΔB_P的影响

通过计算海水压力变化对海水密度变化量Δρ_P以及深海潜器排水体积变化量ΔV_P的影响，进而计算出海水压力变化对深海潜器浮力变化量ΔB_P的影响

ΔB_P＝g(Δρ_PV₀-ρ₀ΔV_P-Δρ_PΔV_P)；

其中：g为重力加速度值；

V₀为深海潜器初始包络体积；

ρ₀为海面海水密度；

S4：综合海水温度、盐度、压力的变化对深海潜器浮力变化量ΔB的影响

ΔB＝ΔB_t+ΔB_S+ΔB_P。

2.根据权利要求1所述的欠驱动式深海潜器水下浮力变化量计算方法，其特征在于，S1中海水温度变化对海水密度变化量Δρ_t的计算方法为：

1)利用3.5％氯化钠溶液近似代替海水，测得溶液在不同温度下的密度变化曲线

其中，ρ_t为密度，t为温度；

2)按照式(1)，下潜过程中温度降低Δt＝t₀-t₁后，海水密度变化量Δρ_t可表述为:

Δρ_t＝ρ_t1-ρ₀＝-4×10^-6Δt²+(8×10^-6t₀+49×10^-5)Δt    (2)

其中，t₀为未知作业海域海面海水温度；

t₁为深海潜器目标工作深度的海水温度；

ρ₀为未知作业海域海面海水密度；

ρ_t1为深海潜器目标工作深度的海水密度。