AUV在水下長期作業(yè)中存在一個重要瓶頸，就是能源供給問題，即充電問題；另外，在衛(wèi)星信道帶寬有限且有水下隱蔽航行要求的情況下，水下獲取的大量數(shù)據(jù)的上傳也是一個瓶頸。為此，我們研究采用移動式大型水下塢站來解決上述瓶頸。

01兩大模式

AUV在水下分為兩大模式

任務(wù)模式

任務(wù)模式主要是根據(jù)AUV的任務(wù)規(guī)劃，利用傳感器采集數(shù)據(jù)結(jié)合數(shù)據(jù)驅(qū)動、SLAM導(dǎo)航等關(guān)鍵技術(shù)，實現(xiàn)AUV水下高效率作業(yè)。

接駁模式

當(dāng)AUV檢測到自身電量較低不足以支撐后續(xù)任務(wù)，或者AUV業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)需要上傳時，AUV自動進(jìn)入接駁模式。

02三個階段

AUV接駁模式主要分為三個階段

AUV遠(yuǎn)端航行階段

首先，第一階段為AUV遠(yuǎn)端航行階段，此時AUV在聲學(xué)傳感作用范圍外，AUV利用搭載的姿態(tài)和速度傳感器，進(jìn)行組合導(dǎo)航。

歸航階段

第二階段為歸航階段，AUV航行到聲學(xué)傳感范圍內(nèi)，利用搭載的聲學(xué)傳感設(shè)備，測量安裝在水下塢站上的聲學(xué)信標(biāo)的方向，計算得到AUV與水下塢站間的距離以及塢站的位置。

終端歸航階段

第三階段為終端歸航階段，當(dāng)AUV進(jìn)入水下塢站的視覺范圍內(nèi)，利用光學(xué)接駁引導(dǎo)進(jìn)入塢站。

AUV自動接駁入塢全過程

整個過程中解決的關(guān)鍵技術(shù)問題包括：水下接駁環(huán)境模糊與不均勻條件下的光學(xué)傳感問題和穩(wěn)健數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)的SLAM精確導(dǎo)航定位問題；AUV欠驅(qū)動和歸航過程中不確定性橫流干擾及實時避障條件下，基于虛擬域逆動力學(xué)與動態(tài)窗口法對接駁中姿軌進(jìn)行同步在線優(yōu)化；針對末端低速對接過程中出現(xiàn)的姿態(tài)控制不精確和舵力失效問題，采用基于ILOS和深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)的混合接駁控制。