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)？

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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