水下无人航行器用宇征6号6波束水下避障传感器能解决碰撞问题吗?
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2020-06-18
水下无人航行器用宇征6号6波束水下避障传感器能解决碰撞问题吗?
水下无人航行器在水下航行时,需要大量的传感器来帮助他导航、定位、避开障碍物、自动返航、通讯等。对于避开障碍物,在水下因为电磁波会被水吸收,所以超声波是目前最好的选择。
无人航行器在水中除了要用超声波朝下测量到海底的高度以外,还要对前后左右的障碍物进行,然后自动躲避障碍物,避免产生碰撞。
用户在无人航行器上安装宇征6号6波束水下避障传感器:能解决碰撞问题吗?
将宇征6号6波束水下避障传感器装在无人航行器顶部,探测电路让超声波换能器发射和接收超声波信号,然后来识别出周围具体障碍物的距离和大致方向。
图1 宇征6号6波束水下避障传感器实物图
下面是宇征6号6波束水下避障传感器其中一种的发射角度的示意图,最大测量范围是清水中50米,在一个圆柱体上,360°的范围内每60°装1个超声波换能器,向6个方向发射,每个方向上的水平开角是35~40°,垂直开角是18~22°左右。
图2 宇征6号6波束水下避障传感器发射角度示意图
那么以zui大测量范围是清水中50米的宇征6号6波束水下避障传感器来看一下35~40°的水平开角,在不同距离上覆盖的面积有多大(用直径表示)?
发射角度 | 1米距离 | 2.5米距离 | 5米距离 | 7.5米距离 | 10米距离 |
35° | 1.26米 | 3.16米 | 6.30米 | 9.46米 | 12.62米 |
发射角度 | 20米距离 | 30米距离 | 40米距离 | 50米距离 | |
35° | 25.22米 | 37.84米 | 50.44米 | 63.06米 |
发射角度 | 1米距离 | 2.5米距离 | 5米距离 | 7.5米距离 | 10米距离 |
40° | 1.46米 | 3.64米 | 7.28米 | 10.92米 | 14.56米 |
发射角度 | 20米距离 | 30米距离 | 40米距离 | 50米距离 | |
40° | 29.12米 | 43.68米 | 58.24米 | 72.80米 |
宇征6号6波束水下避障传感器还有一种zui大测量范围是清水中10米,每个方向上的水平开角是20~25°,垂直开角是10~15°左右。
图2 宇征6号6波束水下避障传感器发射角度示意图
那么以zui大测量范围是清水中10米的宇征6号6波束水下避障传感器来看一下20~25°的水平开角,在不同距离上覆盖的面积有多大(用直径表示)?
发射角度 | 1米距离 | 2.5米距离 | 5米距离 | 7.5米距离 | 10米距离 |
20° | 0.70米 | 1.76米 | 3.52米 | 5.28米 | 7.06米 |
发射角度 | 1米距离 | 2.5米距离 | 5米距离 | 7.5米距离 | 10米距离 |
25° | 0.88米 | 2.22米 | 4.44米 | 6.66米 | 8.86米 |
从上面两张发射角度的示意图,6个波速还不能完全覆盖360°的范围,每个波束之间还是有一定的空隙。
从上面zui大测量10米和50米两种传感器的发射角度在不同距离上覆盖面积来看,加上无人航行器在水下航行过程中,是不断移动的,能够在88~95%的情况下发现障碍物,从而进行规避,避免碰撞。
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