用于開發避障系統聲納仿真

摘要:海岸線的安全威脅或事件的響應時間是一個需要改進的地方。目前,美國海岸警衛隊的任務是使用船只或飛機監測沿海地區,潛水部署檢查在海岸線或在任何港口潛在水下的威脅。這會顯著阻礙事件的響應時間。解決這個問題的方案是使用自主水下航行器(AUV)持續監測端口。自主水下航行器必須在它運行的環境中不碰撞到物體。因此避障系統是自主屬水下航行器活動所必備的。傳統的水下航行器通常使用成像或避障掃描聲納。航行器必須有夠大的空間和可用功率來支持這些系統。小型水下航行器可能無法容納一個用于躲避障礙的掃描聲納系統。因此,它需要確定適當的聲納系統以及相應的信號處理方法來解決海岸線的安全問題。本文提出了一套系統的方案從環境、障礙、聲納配置和信號處理方法的建模與仿真來描述避障系統的性能。聲納模擬器是基于一組圓形活塞換能器建模并基于鏡面反射產生的回波。光線跟蹤算法應用于模擬從平面、球形和圓柱形物的反射。所提出的主要貢獻有三點1)幫助我們更好的了解與返回信號相關的障礙和環境,2)幫助我們優化了海岸線的避障傳感器的復雜性,3)幫我們更好的設計了一個特定情況下所需的回避策略。

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