[发明专利]一种基于压强传感器切换多栖航行器工作模式的方法

摘要

本发明披露了一种基于压强传感器判断多栖航行器工作环境的方法，可以解决由于人工操作延迟导致多栖航行器未能及时改变航行器工作模式致使航行器损坏问题。在航行器的上部和下部两侧放置两个压强传感器，基于航行器在两种环境介质密度的显著不同，根据测量航行器上下所受的压强差，判断航行器所处的环境。设置不同环境中航行器所受压强差的阈值范围，判断检测到的航行器所受压强差所在的阈值范围，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。

主权项

1.一种基于压强传感器切换多栖航行器工作模式的方法，航行器在航行过程中表面受到的压强的大小P为：其中为动压，ρgh为航行器在水下的部分受到的压强，ρ为航行器所处的环境的密度，v为垂直于航行器表面的航行速度，h为航行器在水下部分的表面距离水面的高度，若航行器整体都不在水下，则h＝0；多栖航行器上侧和下侧所受压强的差值的阈值为P₃；其特征在于所述基于压强传感器切换多栖航行器工作模式的方法包括以下步骤：步骤一、航行控制器读取两个压强传感器测量的压强值P，计算航行器上侧和下侧的压强差ΔP，判断t时刻航行器的工作环境：步骤1.1、当航行器上侧的压强传感器检测到的压强值Pu和航行器下侧的压强传感器检测到的压强值Pd的差值小于阈值P3内的最小值时，判断此时的工作环境为空中；步骤1.2、当航行器上侧的压强传感器检测到的压强值Pu和航行器下侧的压强传感器检测到的压强值Pd的差值在阈值P3内时，判断此时的工作环境为水面；步骤1.3、当航行器上侧的压强传感器检测到的压强值Pu和航行器下侧的压强传感器检测到的压强值Pd的差值大于阈值P3内的最小值时，判断此时的工作环境为水下；步骤二、航行控制器读取两个压强传感器测量的压强值P，判断t+1时刻航行器的工作环境：步骤2.1、当航行器上侧的压强传感器检测到的压强值Pu和航行器下侧的压强传感器检测到的压强值Pd的差值小于阈值P3内的最小值时，判断此时的工作环境为空中；步骤2.2、当航行器上侧的压强传感器检测到的压强值Pu和航行器下侧的压强传感器检测到的压强值Pd的差值在阈值P3内时，判断此时的工作环境为水面；步骤2.3、当航行器上侧的压强传感器检测到的压强值Pu和航行器下侧的压强传感器检测到的压强值Pd的差值大于阈值P3内的最小值时，判断此时的工作环境为水下；步骤三、比较t时刻和t+1时刻航行器的工作环境是否发生变化：工作模式1即飞行状态时，连杆与航行器主体1的角度为0度，连杆与航行器主体1平行，航行器主体1呈X型；工作模式2水面过渡状态时，连杆与航行器主体1的角度为0度，连杆与航行器主体1平行，航行器主体1呈一字型；工作模式3水下航行状态时，连杆与航行器主体1的角度一般为90度，也可根据时间情况调节，航行器主体1呈一字型；步骤3.1、若两个时刻航行器的工作环境没有发生变化，则航行器的工作模式不需要发生变化；步骤3.2、若t时刻航行器的工作环境为空中，而t+1时刻航行器的工作环境为水面，则航行器由空中下降到水面，切换航行器的工作模式，即由工作模式1切换为工作模式2；步骤3.3、若t时刻航行器的工作环境为水面，而t+1时刻航行器的工作环境为水下，则航行器由水面下降到水下，切换航行器的工作模式，即由工作模式2切换为工作模式3；步骤3.4、若t时刻航行器的工作环境为水下，而t+1时刻航行器的工作环境为水面，则航行器由水下上升到水面，切换航行器的工作模式，即由在工作模式3切换为工作模式2；步骤3.5、若t时刻航行器的工作环境为水面，而t+1时刻航行器的工作环境为空中，则航行器由水面上升到空中，切换航行器的工作模式，即由在工作模式2切换为工作模式1。