基于多信息融合的ROV悬停控制研究

来源：电子测量技术杂志2021年第6期北京时间：

作者：王明吉，梁斌，任福深

单位：1.东北石油大学电子科学学院 大庆163318;2.东北石油大学机械科学与工程学院 大庆 163318

摘要：水下机器人（Remote Operated Vehicle，以下简称ROV）的水下悬停是一种非常重要的运动形式，为了实现水下悬停控制，设计了一种基于多传感器信息融合的悬停控制方法。ROV采用加速度计、陀螺仪和深度计分别获取机体的各轴的加速度、姿态角以及深度等信号，采用四元数对陀螺仪数据进行解算，得到机体实时姿态角，通过加权滑动滤波对陀螺仪和加速度计的数据进行预处理，之后采用卡尔曼滤对加速度计和陀螺仪的数据进行融合，得到实时的加速度，最后通过BP神经网络对深度和姿态角进行预测，并把预测的深度和姿态角带入PID控制器作为控制策略。该融合方法可以有效完成悬停控制，并且实验表明，该方法可以实现较高的稳定性和实时性，在悬停控制中具有广阔的前景。

关键词：水下机器人;BP神经网络;多信息融合;传感器;悬停控制