ROV水下对接液压飞头过程的位姿控制方法研究

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作者：程友祥叶天源宋琦谭西都刘晨曦

来源：《科学与财富》2017年第19期

摘要：ROV位姿控制的快速性与稳定性是MQC（液压飞头）水下对接成功的关键。本文针对MQC水下对接过程中，海流推力、对接反力等外扰巨大且无法预估的问题，提出了机械臂辅助下的ROV位姿控制的系统结构与工作原理，并在此基础上分析比较了Z-N整定法和模糊算法等PID控制参数优化方法，仿真结果表明，集模糊算法、Z-N整定法于一体的模糊-PID 控制算法可以最大限度地提高ROV位姿控制性能，提高MQC水下对接稳定性，提高水下对接成功率。

关键词：MQC对接，ROV位姿控制，Z-N整定，模糊算法，模糊-PID控制

0 引言

MQC（液压飞头）是用来在水下同时连接多个接头的装置，主要用以分配水下液压控制信号。MQC对接是由ROV将移动端与海底设备上的固定端对接，从而实现管路的连通[1]。

在MQC对接过程中，ROV位姿控制非常重要。

1 结构与工作原理

ROV是有缆水下自治机器人，通过推进器合理排布实现前、后、左、右、上浮、下沉运动，其携带如机械手、扭矩工具等作业工具，能够辅助完成复杂的作业任务。

ROV的基座处于浮游状态，即ROV并非固定状态，存在自由度冗余，这使得操作具有更高的灵活性，但也造成了运动学反解的不唯一性；同时，ROV的机械手与ROV本体之间存在动力学耦合，机械手的运动会引起ROV的运动，进而导致机械手末端执行器不能准确地定位，不利于末端轨迹的跟踪控制；另外，ROV工作环境面临诸多未知问题，通常都比较复杂，比如海水的作用力、移动端和固定端对接的相互作用力等等对系统的操作都有很大的影响。这些都大大增加了ROV位姿研究的难度[2]。

2 基于ROV的MQC对接过程

深水环境下的MQC对接，潜水员作业受限，需要借助水下机器人进行操作，利用基于ROV进行MQC对接过程如下：首先母船装载所有对接设备预先定位到对接地点的水面上，并把所有设备输送到水下对接地点，准备进行对接；然后ROV向海底设备移动，机械手上带有的扭矩工具从暂置位上取下MQC移动端；ROV再次移动，携带MQC移动端驶向海底固定设

6水下生产控制系统

水下生产控制系统验证测试水下生产控制系统应进行质量鉴定试验以验证设备在特定工作条件下的性能。作为替代，制造商应提供与工业实际（设备按指定要求即将完成的）相一致的证明文件或其他客服证据。这一条款规定了用来鉴定产品设计的质量鉴定试验。用于设计鉴定的设备或工装夹具应该是在设计，尺寸和材料方面具有代表性的生产模型。如所设计产品的安装，形式，功能或材料上有任何变化，制造厂应文字记录这些变化对产品性能的影响。重大的设计变动就成为一个新的设计需要重新认证（重大变动是指由制造厂确定的影响产品在其作业环境中性能的变化）。如材料的适应性能通过其他方法实现，材料的变化不需要重新认证。应对SEM进行形型式试验以鉴定温度循环和振动相关的设计。进行所有试验时应考虑人员安全和对周围区域潜在的破坏。宜进行综合实验程序以确保满足控制系统的性能要求。 1.质量鉴定试验 1.1净水压力试验（内部和外部）作为质量鉴定试验的一部分，宜对所有的受压组件或装备进行静水压力试验。额定压力小于或等于103.4MPa（15000 psi）时应在1.5倍的设计压力下进行静水压力试验。额定工作压力超过103.4MPa（15000 psi）时的内部净水压力试验应在1.25倍设计压力下进行。外部静水压力试验应在1.1倍设计围压下进行。试验压力应在任何组件，管线或节点没有外部流体泄露的情况下最少保持10min。试验期间所有的液压蓄能器应与回路隔离。控制设备的低压部分，如适用，包括储液罐，低压过滤器，泵吸入管线和系统返回管线，都不进行静水压力（试验压力）试验。 1.2 最小和最大温度试验应进行质量鉴定试验以证明小于或等于最小额定工作温度，大于或等于最大额定工作温度时的设备性能。 1.3 周期试验对具有周期操作性能的设备应进行模拟长期现场作业的质量鉴定试验。试验周期应等于或超过指定应用的周期。 2.出厂验收试验（FA T）

基于开源软件Ardusub的水下机器人ROV控制系统

基于开源软件Ardusub的水下机器人ROV控制系统摘要：随着海洋资源开发以及水下领域作业任务的增加，水下机器人在水下作业中发挥着越来越重要的作用。ROV作为水下作业的重要工具，对运动控制算法要求较高，采用开源软件ArduSub，结合一种模糊串级PID控制算法实现ROV控制系统的设计，重点对ArduSub的特点、适应配置及PID控制算法原理，包含运动和姿态方面进行了阐述，能够良好实现ROV的水下控制。 1引言随着海洋资源开发以及水下领域作业任务的增加，水下机器人在水下作业中发挥着越来越重要的作用。其中ROV续航持久，成本相对较低，逐渐成为水下作业的重要工具。ROV工作于水下环境，具有非线性、易受环境影响等特点，对运动控制算法要求较高，同时要求整个控制系统要有较好的实时性和可靠性。 2开源软件ArduSub简介 ArduSub水下机器人的控制器是一个完整的开源解决方案，提供远程操作控制(通过智能潜水模式)和全自动的执行任务。作为DroneCode软件平台的一部分，它能够无缝地使用地面控制站的软件，可以监控车辆遥测和执行强大的任务规划活动。它还受益于DroneCode平台的其他部分，包括模拟器，日志分析工具，为车辆管理和控制和更高层次的api。其主要特点在于以下几个方面：反馈控制和稳定性：ArduSub控制器基于多旋翼自动驾驶系统，具有精确的反馈控制，可主动维持方向。深度保持：使用基于压力的深度传感器，ArduSub控制器可以将深度保持在几厘米内。航向保持：默认情况下，ArduSub在未命令转动时自动保持其航向。相机倾斜：通过操纵杆或游戏手柄控制器与伺服或万向节电机进行相机倾斜控制。灯光控制：通过操纵杆或游戏手柄控制器控制海底照明。无需编程：ArduSub控制器适用于各种ROV配置，无需任何自定义编程。大多数参数可以通过地面控制站轻松更改。兼容性好：ArduSub兼容许多不同的ROV框架，支持PWM输出。由于以上特征，使得ArduSub成为一款可以很好适用于水下机器人RPV控制系统的开源软件。 ArduSub兼容基于串行和以太网的通信接口。使用的硬件自动驾驶仪必须支持选择的选项。Pixhawk仅支持串行连接，但可以通过配套计算机连接到以太网。其他autopilots原生支持以太网。ArduSub软件主要用于通过ArduSub进行接口，ArduSub是一种开源的跨平台用户界面，适用于所有类型的无人机。该接口通过系绳连接到ArduSub控制器并显示车辆状态信息，并允许更新参数和设置。最重要的是，QGC与用于指挥车辆的操纵杆或游戏手柄控制器连接。 ArduSub包含一个高级的电机库，支持多个框架，例如具有6自由度推进器定位的BlueROV配置（图1所示）、带有并排垂直推进器的矢量ROV（图2所示）、采用单垂直推进器的ROV（图3所示）等等。在传感器和执行器方面，除了标准的板载传感器（IMU，指南针），ArduSub

水下采油树液压控制系统设计与仿真

２０１８年１０月第４６卷第２０期机床与液压ＭＡＣＨＩＮＥＴＯＯＬ＆ＨＹＤＲＡＵＬＩＣＳＯｃｔ２０１８Ｖｏｌ４６Ｎｏ２０ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊｉｓｓｎ１００１－３８８１２０１８２００１７收稿日期：２０１７－０４－０９基金项目：中国博士后科学基金资助项目（２０１６Ｍ５９２２６９）作者简介：张长齐（１９８９），男，硕士，助理工程师，研究方向为固完井井下工具设计开发和水下采油树控制系统设计三Ｅ－ｍａｉｌ：ｚｈａｎｇｃｑ＠ｓｈｅｌｆｏｉｌｃｏｍ三水下采油树液压控制系统设计与仿真张长齐１，黄鲁蒙２，李富平１，阮臣良１，张彦廷２（１中国石化石油工程技术研究院德州大陆架石油工程技术有限公司，山东德州２５３００５；２中国石油大学（华东）机电工程学院，山东青岛２６６５８０）摘要：实现对水下采油树的控制是保证水下生产正常进行的必要条件三通过分析ＡＰＩ标准要求，结合水下采油树阀门执行器工作参数，设计水下采油树液压控制系统，包括液压动力单元和水下控制模块，并对相关元件进行计算和选型三根据控制系统要求，利用ＡＭＥＳｉｍ软件，建立水下采油树液压控制系统模型，对水下采油树阀执行器的开启和关闭过程进行响应分析三结果表明：所设计的液压控制系统可以满足水下采油树控制要求三关键词：水下采油树；液压控制系统；计算选型中图分类号：ＴＥ９５２一一文献标志码：Ａ一一文章编号：１００１－３８８１（２０１８）２０－０７４－６ＤｅｓｉｇｎａｎｄＳｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｎＨｙｄｒａｕｌｉｃＣｏｎｔｒｏｌＳｙｓｔｅｍｆｏｒＳｕｂｓｅａＴｒｅｅＺＨＡＮＧＣｈａｎｇｑｉ１，ＨＵＡＮＧＬｕｍｅｎｇ２，ＬＩＦｕｐｉｎｇ１，ＲＵＡＮＣｈｅｎｌｉａｎｇ１，ＺＨＡＮＧＹａｎｔｉｎｇ２（１ＳｈｅｌｆｏｉｌＰｅｔｒｏｌｅｕｍＥｑｕｉｐｍｅｎｔ＆ＳｅｒｖｉｃｅｓＣｏ．，Ｌｔｄ．，ＳｉｎｏｐｅｃＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＰｅｔｒｏｌｅｕｍＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＤｅｚｈｏｕＳｈａｎｄｏｎｇ２５３００５，Ｃｈｉｎａ；２ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌａｎｄＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＣｈｉｎａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＰｅｔｒｏｌｅｕｍ，ＱｉｎｇｄａｏＳｈａｎｄｏｎｇ２６６５８０，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｐｒｅｃｉｓｅｃｏｎｔｒｏｌｆｏｒｓｕｂｓｅａｔｒｅｅｉｓｔｈｅｋｅｙｐｏｉｎｔｔｏｅｎｓｕｒｅｓｕｂｓｅａｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｒｕｎｎｉｎｇｎｏｒｍａｌｌｙ．ＢａｓｅｄｏｎｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｆｏｒＡＰＩｓｔａｎｄａｒｄｓａｎｄｏｐｅｒａｔｉｎｇｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆｓｕｂｓｅａｔｒｅｅｖａｌｖｅａｃｔｕａｔｏｒ，ｈｙｄｒａｕｌｉｃｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍｆｏｒｓｕｂｓｅａｔｒｅｅｗａｓｄｅｓｉｇｎｅｄ，ｉｎｃｌｕｄｉｎｇｈｙｄｒａｕｌｉｃｐｏｗｅｒｕｎｉｔａｎｄｓｕｂｓｅａｃｏｎｔｒｏｌｍｏｄｕｌｅ．Ｔｈｅｎｔｈｅｋｅｙｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓｗｅｒｅｓｅｌｅｃｔｅｄａｎｄｔｈｅｍａｉｎｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆｔｈｅｈｙｄｒａｕｌｉｃｓｙｓｔｅｍｗｅｒｅｃａｌｃｕｌａｔｅｄ．Ｂａｓｅｄｏｎｓｙｓｔｅｍｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ，ＡＭＥＳｉｍｓｏｆｔｗａｒｅｗａｓｕｓｅｄｆｏｒｍｏｄｅｌｉｎｇａｎｄｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｏｐｅｎｉｎｇａｎｄｃｌｏｓｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓｅｓｏｆｓｕｂｓｅａｔｒｅｅｖａｌｖｅａｃｔｕａｔｏｒ．Ｉｔｉｓｐｒｏｖｅｄｔｈａｔｔｈｅｄｅｓｉｇｎｅｄｈｙｄｒａｕｌｉｃｓｙｓｔｅｍｃａｎｍｅｅｔｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓｏｆｓｕｂｓｅａｔｒｅｅ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｓｕｂｓｅａｔｒｅｅ；Ｈｙｄｒａｕｌｉｃｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍ；Ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎａｎｄｓｅｌｅｃｔｉｏｎ０一前言自１９５２年美国ＭＯＨＯＬＥＦ工程ＷｅｓｔＣａｍｅｒｏｎ１９２Ｎｏ７井第一次实现真正意义上的水下完井，并首次使用油管（ＴＦＬ）修井技术［１］，水下生产系统已有六十多年的发展历史三其中，水下采油树是水下生产系统的重要装备［２］三液压控制系统是水下采油树控制系统的关键组成部分，主要包括液压动力单元和水下控制模块三控制系统可根据工作要求，控制液压动力单元，保证液压源供给稳定，并控制水下控制模块中的电磁阀，从而控制采油树液控阀门的打开和关闭，同时控制系统监测水下生产压力二温度等参数［３－４］三实现对水下采油树的有效控制是确保生产安全二保证油气产量的关键因素三近年来，我国大力发展海洋石油装备，在水下生产系统领域取得了一定的发展，但在水下采油树控制系统等关键技术上的研究较少三目前该系统的关键技术被国外公司垄断，水下采油树供应完全靠进口，一台水下采油树的平均价格高达５５０多万美元，相当昂贵三因此对水下采油树控制系统进行研究，具有非常重要的理论价值和现实意义三１一水下采油树液压控制系统设计１１一液压动力单元设计参照ＡＰＩ等相关标准［５］，在明确液压动力单元（ＨｙｄｒａｕｌｉｃＰｏｗｅｒＵｎｉｔ，ＨＰＵ）设计要求二分析水上部分与水下控制模块控制联系的基础上，设计液压动力单元液压系统各回路三主要包括油箱及其附件二高（低）压泵回路二蓄能器组二循环泵回路二调压回路二接口回路二回油回路等三所设计的液压系统原理图和原理示意图分别如图１和图２所示三

电缆头制作工艺

电缆头制作工艺电缆头安装的基本操作工艺（1）基本要求电缆头是电缆线路中最薄弱的部分，其安装质量的好坏是电缆线路难否安全运行的关键，应给予足够的重视。 1）电缆头在安装时要防潮，不应在雨天、雾天、大风天做电缆头，平均气温低于0℃时，电缆应预先加热。 2）施工中要保证手和工具、材料的清洁。操作时不应做其他无关的事（特别不能抽烟！）。 3）所用电缆附件应预先试装，检查规格是否同电缆一致，各部件是否齐全，检查出厂日期，检查包装（密封性），防止剥切尺寸发生错误。电缆头安装的前期工作 1.电缆敷设前要检查电缆本体的绝缘，在电缆头上找出色相排列情况，避免三芯电缆中间头上（为对齐相序）芯线交叉。 2.电缆敷设后要做电缆的直流耐压试验，试验后对电缆头做好密封，防止受潮。 3.中间头电缆要留余量及放电缆的位置。基本操作工艺 1）剥外护套为防止钢甲松散，应先在钢甲切断处内侧把外护层剥去一圈（外侧留下），做好卡子*，用铜丝绑紧钢甲并焊妥钢甲接地线。最后剥外护套 2）锯钢甲上一步完成后，在卡子边缘（无卡子时为铜丝边缘）顺钢甲包紧方向锯一环形深痕，（不能锯断第二层钢甲，否则会伤到电缆），用一字螺丝刀撬起（钢甲边断开），再用钳子拉下并转松钢甲，脱出钢甲带，处理好锯断处的毛刺。整个过程都要顺钢甲包紧方向，不能把电缆上的钢甲搞松。 3）剥内护绝缘层注意保护好色相标识线，保证铜屏蔽层与钢甲之间的绝缘。 4）焊接屏蔽层接地线把内护层外侧的铜屏蔽层铜带上的氧化物去掉，涂上焊锡。把附件的接地扁铜线（分成三股），在涂上焊锡的铜屏蔽层上绑紧，处理好绑线的头，再用焊锡与铜屏蔽层焊住，焊住线头。下图是终端头的接地线安装方法（中间头也一样，只是接地线不用向后），外护套防潮段表面一圈要用砂皮打毛，涂密封胶，以防止水渗进电缆头。屏蔽层与钢甲两接地线要求分开时，屏蔽层接地线要做好绝缘处理。 5）铜屏蔽层处理在电缆芯线分叉处做好色相标记，按电缆附件说明书，正确测量好铜屏蔽层切断处位置，用焊锡焊牢（防止铜屏蔽层松开），在切断处内侧用铜丝扎紧，顺铜带扎紧方向沿铜丝用刀划一浅痕（注意不能划破半导体层！），慢慢将铜屏蔽带撕下，最后顺铜带扎紧方向解掉铜丝。 6）剥半导电层在离铜带断口10mm处为半导电层断口，断口内侧包一圈胶带作标记。 ①可剥离型在预定的半导电层剥切处（胶带外侧），用刀划一环痕，从环痕向未端划两条竖痕，间距约10mm。然后将些条形半导电层从未端向环形痕方向撕下（注意，不能拉起环痕内侧的半导电层！），用刀划痕时不应损伤绝缘层，半导电层断口应整齐。检查主绝缘层表面有无刀痕和残留的半导电材料，如有应清理干净。 ②不可剥离型从芯线未端开始用玻璃刮掉半导电层（也可用专用刀具），在断口处刮一斜坡，断口要整齐，主绝缘层表面不应留半导电材料，且表面应光滑。 7）清洁主绝缘层表面用不掉毛的浸有清洁剂的细布或纸擦净主绝缘表面的污物，清洁时只允许从绝缘端向半导体层，不允许反复擦，以免将半导电物质带到主绝缘

AUV水下机器人运动控制系统设计(李思乐)

中国海洋大学工程学院机械电子工程研究生课程考核论文题目：AUV水下机器人运动控制系统研究报告课程名称：运动控制技术姓名：李思乐学号：21100933077 院系：工程学院机电工程系专业：机械电子工程时间：2010-12-26 课程成绩：任课老师：谭俊哲

AUV水下机器人运动控制系统设计摘要：以主推加舵控制的小型自治水下机器人为研究对象，建立了水下机器人的数学模型并进行了分析。根据机器人结构的特点，对模型进行了必要的简化。设计了机器人的运动控制系统。以成功研制的无缆自治水下机器人(AUV) 为基础，对其航行控制和定位控制方法进行了较详细的分析. 同时介绍了它的推进器布置、控制系统结构、推力分配等方法。最后展示了它的运行实验结果。关键词：水下机器人；总体设计方案；运动控制系统；电机仿真 1 引言近年来国外水下机器人技术发展迅速，技术水平较高。其中，具有代表性的产品有：美国Video Ray 公司开发出的Scout、Explorer、Pro 等系列遥控式水下机器人，美国Seabotix公司研发的LBV-ROV 系列，英国AC-CESS 公司的AC-ROV系列。随着海洋开发、探测的需求越来越强，水下机器人成为全世界研究的热门课题。小型自治水下机器人具有低成本、小型化、操作灵活等特点成为近年来国内外研究的热点。自治水下机器人（Autonomous Underwater Vehicles, AUV）,载体采用模块化设计思想, 可根据需要适当增减作业或传感器模块, 载体采用鱼雷状流线外形, 总长约2 m, 外径25 cm, 基本模块包括推进器模块、能源模块、电子舱模块、传感器模块以及GPS、无线电通讯模块, 基本传感器有姿态传感器、高度计、深度计和视觉传感器, 支持光纤通讯, 载体可外挂声学设备, 通过光纤系统进行遥控操作可实现其半自主作业, 也可在预编程指令下实现自主作业。系统基本模块组成设计如图1-1 所示[1]。它具有开放式、模块化的体系结构和多种控制方式（自主/半自主/遥控），自带能源。这种小型水下机器人可在大范围、大深度和复杂海洋环境下进行海洋科学研究和深海资源调查，具有更广泛的应用前景。在控制系统的设计过程中充分考虑了系统的稳定性和操纵性。控制器具有足够的鲁棒性来克服建模误差，以及水动力参数变化。图1-1 系统基本模块组成设计 2 机器人物理模型 2.1 AUV 物理模型为了研究AUV 的运动规律，确定运行过程中AUV 的位置和姿态，需要建立AUV

热缩型电缆终端头制作工艺

热缩型电缆终端头制作工艺（1）检查电缆与终端头准备部件是否配套相符，把各部件擦洗干净。（2）剥除塑料护套：跟据电缆头的安装位置到连接设备间的距离，决定剥削尺寸（一般约一米）。（3）锯钢甲、剥除内护套和内填料：在离剖朔口（末端）的30mm处，用Φ2mm 铜线绑一道线（3——4匝），将钢甲锯除；在距钢甲断口5MM处，将内护套及相间填料切除。（4）焊接地线：在线芯根部的铜屏蔽上，用10——25平方毫米软铜线扎紧后焊牢，再和钢甲焊牢靠。（5）剥除铜屏蔽层和半导体屏蔽层：用Φ1MM镀锡铜丝在距内护套150MM处绑扎倆圈。用烙铁点焊在铜屏蔽层上，将绑线至末端的铜屏蔽层剥除。在距铜屏蔽层末端10MM处，将至末端的半导电屏蔽层剥除。在保留10MM导电层上，靠绝缘端用玻璃片刮一个人5MM斜坡，用0号沙纸把绝缘层表面打磨光滑平整。（6）套热缩分支手套：将分支手套套至缆芯的根部，核对位置合适后，在手套根部的塑料护套上和接地铜辨上缠30MM的热熔胶带，从中部开始往下加热收缩，然后再往上加热收缩，使分支套均匀地收缩于电缆上。（7）套应力控制管：应力控制管套在屏蔽上，压铜屏蔽层50MM然后从下至上进行加热收缩。（8）套无泄痕耐气侯管：擦净绝缘表面的应力控制管和手套的手指表面，在手指上缠一层密封胶带，分别将三只无泄痕耐气候管套在手指根部，从手指于应力控制管接口处开始加热。先向下收缩，完后再向上收缩。（9）套防雨罩：在分支手套的手指末端向上60MM处，套上三相共用防雨罩并加热收缩。从三相共用防雨罩上向上测量150MM处，每相套进一个防雨罩并加热收缩，再往上端测量60MM处，每相套进一个防雨罩加热收缩。（10）压接线端子：接线端子孔深加5MM处，将线芯末端绝缘剥除，套上端子压接，要求线端子下面至接地部分长度不小于550MM。（11）套过度密封管：在线端子压接后，用密封胶填满空隙，校对相包套上过度密封。然后先对线端子加热密封胶充分溶化粘合后，对过度密封管从中部向两端加热收缩。（12）终端头制作后，需进行直流耐压试验并测量泄露电流合格后方可投入使用。编制：省水电安装公司第三工程处

AUV水下对接装置控制系统设计

文章编号：1005-9865（2019）02-0127-11AUV 水下对接装置控制系统设计李默竹1，郑荣1，魏奥博1，2，梁洪光1，国婧倩1，2，吕厚权 1，2（1．中国科学院沈阳自动化研究所，辽宁沈阳 110016；2．中国科学院大学，北京100049）摘要：自主式水下机器人（Autonomous Underwater Vehicle ，简称AUV ）在航行使命结束后需要回收至甲板或陆地进行补给和维护。为避免重复布放回收所带来的不便，根据锥形导向式回收原理，针对水下对接装置及其控制系统进行了设计。水下对接装置控制系统由水面控制终端，水下控制系统和水下外部设备等部分组成，使用超短基线引导AUV 进入指定区域，在对接过程中依靠行程开关和无线电反馈的信息判断AUV 的相对位置及状态，并通过驱动相应的液压机构对AUV 姿态进行校正和固定，进而完成对接过程。水下对接装置在千岛湖进行了试验，在吊装水下7m 的情况下实现了AUV 的水下对接，并利用湿插拔电连接器完成了对AUV 的有线充电和数据上传。试验验证了对接方案的可行性以及控制系统的稳定性，为将来AUV 能够进行长时间、不间断航行提供了可能。关键词：自主式水下机器人；水下对接装置；控制系统；水下充电；对接控制流程中图分类号：TP23文献标志码：A DOI ：10．16483/j．issn．1005-9865．2019．02．015 收稿日期：2018- 07-23基金项目：中国科学院先导科技专项（XDA13030294）作者简介：李默竹（1985-），男，辽宁沈阳人，助理研究员，主要从事AUV 及水下观测系统的设计和研究。E-mail ：limozhu@sia．cn Design of a control system for AUV docking device LI Mozhu 1，ZHENG Ｒong 1，WEI Aobo 1，2，LIANG Hongguang 1，GUO Jingqian 1，2，LYU Houquan 1，2 （1．Shenyang Institute of Automation ，Chinese Academy of Sciences ，Shenyang 110016，China ；2．University of Chinese Academy of Sciences ，Beijing 100049，China ） Abstract ：Autonomous underwater vehicle （AUV ）needs to be recovered for battery recharging and data downloads when the mission is completed．In order to reduce project cost during the repeated deployment and recovery process ， a funnel-type AUV docking device with control system is studied and designed．The control system is composed of land-based control terminal ，underwater control system and external equipments．The docking device can estimate AUV ’ s position and state by feedback signal from limit switches and wireless ，and then drives the hydraulic mechanism to complete the docking process automatically．A lake trial is carried out in Hangzhou．At 7 meters depth of the water ，the docking device accomplishes the task such as ultra- short baseline navigation ，wireless command control ，recharging the lead-acid batteries of the AUV ，and communicating with AUV by ＲS485protocol．The lake trial proves the reasonability and validity of the control system and lays the groundwork for the long-term ，uninterrupted and long- distance navigation of the AUV in the future． Keywords ：AUV ；docking device ；control system ；underwater charging ；docking control flow 随着“建设海洋强国”宏伟目标的提出，我国对海洋资源探测和海洋权益维护等方面的关注日益增加。自主式水下机器人（Autonomous Underwater Vehicle ，简称AUV ）作为一种重要的水下作业工具，因其具有机动性强、隐蔽性好、智能化高等优点得到了广泛的应用［1］。由于AUV 所搭载的电池是其唯一的能量来源，因此在使命结束后就需要对其回收进行电能补给，同时由于AUV 探测时记录了大量的科学数据，也需要在回收后及时上传保存。传统甲板或陆地的布放和回收需要借助大型吊放设备并由专业施工人员进行操作，增第37卷第2期 2019年3月海洋工程THE OCEAN ENGINEEＲING Vol．37No．2Mar．2019

电气安装控制电缆头的制作及二次接线方法

电气安装控制电缆头的制作及二次接线方法令狐采学随着工业自动化程度不断的提高，特别是计算机技术的广泛应用，每项工程控制电缆的数量越来越多，若控制电缆头制作不美观，二次接线混乱、错误多，将严重影响整个工程的质量和进度。因此，提高控制电缆头的制作工艺及二次接线质量，事关重要。如鄂钢双机架冷轧薄板厂工程项目中各种传感器、接近开关多达500余件，设计远程IO柜一套，控制电缆数量之多，盘柜空间狭窄，如不合理安排，将会使IO柜内出现扎乱的局面，给调试工作带来很多不便。组织专业配线工结合现场实际情况，通过不断的探讨，摸索出一套比较成熟的方法。下面是一些具体做法。 1、具备电缆头制作及二次接线的条件

作业前，对于控制电缆头的制作及二次接线，不仅要制定统一标准，而且在施工前对所有参加二次接线的人员要进行技术培训，合格后方能持证上岗，并由有经验的老师傅进行传、帮、带，才能收到良好的效果。安装前，应具备如下条件。 ⑴ 制作电缆头的材料及二次接线的材料已准备齐全。 ⑵ 电缆所接引的盘、柜箱等已安装验收完毕。 ⑶所敷设的电缆已确认无误，整理、固定完毕。 ⑷二次接线图纸已确认正确无误。 ⑸电缆绝缘已测试合格。 ⑹已对施工人员进行过电缆头制作方法及二次接线工艺的培训和技术交底。 2、二次接线前应熟悉的图纸二次接线前，应熟悉以下图纸：（1）端子排列图。表明屏内线路与屏外线路连接的图纸。制造厂根据端子排列图排列端子并将屏内的二次线配好，施工现

场则把其他设备引来的电缆与屏内端子相连。 (2)安装接线图。依据制造厂按照安装接线图配好屏内的二次线和组装端子排，施工现场把这种图纸作为查对二次接线的标准。 (3)电缆管线表。其中包括电缆编号、起止点位置、电缆规格型号、电缆长度等，是敷设电缆和二次接线的依据。二次接线施工与以上图纸密切相关，只有把这些图纸看懂了、弄懂了才能保证接线工作的顺利进行。 3、控制电缆头制作及二次接线的程序控制电缆终端头制作及二次接线的程序控制电缆终端头制作及二次接线的程序是：熟悉图纸及技术交底→整理排列盘下、盘内或设备旁的电缆→确定电缆线芯接线最长位置并切割电缆→电缆头制作和挂牌→拉直电缆线芯→电缆芯线校核和分线→做线把、整理固定线芯→线芯套好端子号→接线、配合调试、查线、改线。 4、控制电缆头的制作方法

水下清洁机器人运动控制系统设计研究

? 117 ? ELECTRONICS WORLD? 技术交流本文主要结合相关的研究背景设计了一种水下清洁机器人，作为一种水下设备的清洁维护的机器人，保障水下设备的正常运行。文章首先在引言部分对本文的研究背景及意义进行阐述，然后重点提出了水下清洁机器人运动控制系统的总体设计方案，并对其运动模型进行设计和仿真。 1 引言海洋开发逐渐向特殊领域以及高深度领域转变，难度越来越大，人力开发已经完全不能够满足开发的需求，机器人开发已经成为了新趋势。本文主要在此背景下分析和研究水下清洁机器人的运动控制系统的设计。本文设计的水下清洁机器人主要是用于对水下的一些大型设备，例如海底搜救设备、勘测设备、取样设备等进行水下维护和修复等，能够在水下特殊环境中对海底设备进行维护和处理，能够较大程度上的促进海底开发技术的发展。 2 水下清洁机器人运动控制系统总体设计 2.1 水下清洁机器人运动控制流程本文设计的水下清洁机器人的控制系统主要由主机、控制算法、控制电路、指令转换、机器人载体、采样设备等组成，具体的控制流程为：主机控制算法进行水下机器人的动力分配，并结合指令转换算法进行整理转换，结合控制电路开启操控箱，下达操作指令，机器人载体接到命令驱动机器人进行采样，采集样本之后将样本信息传递到主机处理系统当中，进行处理。 2.2 模拟运动控制平台结构设计水下机器人的运动控制平台主要包括六个部分：步进电机、云台、安装板、推进器、U型板以及轴承等。其中云台主要实现的是2自由度的运动，包括水平和横向两个方向。本文模拟的控制平台主要实现的是3自由度的运动控制，除了上述2自由度之外，还包括前后摇摆自由度。由于多了一个自由度，因此需要对运动进行定位，该运动平台的定位主要由带套轴承和法兰轴组成固定左侧，由带套轴承和电机轴固定右侧，右侧的电机由法兰固定，由此就设计出了一个6自由度的模拟运动控制平台（边宇枢，高志慧，贠超，6自由度水下机器人动力学分析与运动控制：机械工程学报，2007）。 2.3 地面操控台结构设计地面操控台主要是对上述的模拟运动控制平台进行控制，地面操控台主要包括显示器、操纵杆、按钮以及指示灯等。其中操纵杆有2个，一个用来控制云台的摄像机，一个用来控制模拟运动平台，面板主要是结合人体舒适度进行设计，角度定为70°（裴文良，郭映言，陈金山，申龙，水下机器人的研发及其应用：制造业自动化，2018）。 3 水下机器人运动模型及仿真分析该部分主要对上述设计的水下机器人的运动模型以及仿真进行分析： 3.1 水下机器人的运动学建模为了便于我们对机器人参数和变量的统一管理，可以定义以下状态变量：其中，，即用η1和η2分别表示稳定系下水下机器人的位置向量和方向向量，用v1和v2分别表示动态系下水下机器人的线速度和角度，用τ1和τ2表示在动态系下作用于水下机器人的力和力矩向量。水下机器人的速度变量由稳定系转换成为动态系，从而通过动态控制器实现对运动的控制，同时要获得水下机器人的静态位置和姿态就必须要将水下机器人的速度变量由动态系转换成为稳定系，从而得到水下机器人的位置矢量。由此可知，在研究水下机器人状态时，需要分析和研究机器人速度变量的动态和静态的转变。 3.2 基于神经网络的轨迹控制器本文主要设计了基于神经网络模型的水下机器人的运动轨迹控制器，具体的控制流程如下：当机体接收到信号后，传递到控制器，再通过执行器作用于机体，做出相应的动作，机器人本身还具有抗干扰的功能。输出与控制器之间用RBF网络连接。（朱大奇，陈亮，刘乾，一种水下机器人传感器故障诊断与容错控制方法：控制与决策，2009） 3.3 水下机器人神经网络轨迹控制的仿真结合上述设计的基于神经网络模型的水下机器人的运动轨迹控制器，采用MATLAB进行仿真如下。该控制器设计的目的是实现对水下机器人运动状态的识别和跟踪，通过分析水下机器人的水下运动情况，结合轨迹参考实现了未知动力学的局部精确逼近和部分神经网络权值的收敛，从而奠定一定的学习控制器基础。结合神经网络的训练实验得到，在神经网络权值的训练过程中，一些神经网络的权值最终收敛，可以作为神经网络的常数权值存储。在自适应神经网络控制器的作用下，将被控系统未知动态分量的局部精确逼近。水下清洁机器人运动控制系统设计研究（下转第121页）

电气安装控制电缆头的制作及二次接线方法

电气安装控制电缆头的制作及二次接线方法随着工业自动化程度不断的提高，特别是计算机技术的广泛应用，每项工程控制电缆的数量越来越多，若控制电缆头制作不美观，二次接线混乱、错误多，将严重影响整个工程的质量和进度。因此，提高控制电缆头的制作工艺及二次接线质量，事关重要。如鄂钢双机架冷轧薄板厂工程项目中各种传感器、接近开关多达500余件，设计远程IO柜一套，控制电缆数量之多，盘柜空间狭窄，如不合理安排，将会使IO柜内出现扎乱的局面，给调试工作带来很多不便。组织专业配线工结合现场实际情况，通过不断的探讨，摸索出一套比较成熟的方法。下面是一些具体做法。 1、具备电缆头制作及二次接线的条件作业前，对于控制电缆头的制作及二次接线，不仅要制定统一标准，而且在施工前对所有参加二次接线的人员要进行技术培训，合格后方能持证上岗，并由有经验的老师傅进行传、帮、带，才能收到良好的效果。安装前，应具备如下条件。 ⑴制作电缆头的材料及二次接线的材料已准备齐全。 ⑵电缆所接引的盘、柜箱等已安装验收完毕。 ⑶所敷设的电缆已确认无误，整理、固定完毕。 ⑷二次接线图纸已确认正确无误。 ⑸电缆绝缘已测试合格。 ⑹已对施工人员进行过电缆头制作方法及二次接线工艺的培训和

技术交底。

2、二次接线前应熟悉的图纸二次接线前，应熟悉以下图纸：（1）端子排列图。表明屏内线路与屏外线路连接的图纸。制造厂根据端子排列图排列端子并将屏内的二次线配好，施工现场则把其他设备引来的电缆与屏内端子相连。 (2)安装接线图。依据制造厂按照安装接线图配好屏内的二次线和组装端子排，施工现场把这种图纸作为查对二次接线的标准。 (3)电缆管线表。其中包括电缆编号、起止点位置、电缆规格型号、电缆长度等，是敷设电缆和二次接线的依据。二次接线施工与以上图纸密切相关，只有把这些图纸看懂了、弄懂了才能保证接线工作的顺利进行。 3、控制电缆头制作及二次接线的程序控制电缆终端头制作及二次接线的程序控制电缆终端头制作及二次接线的程序是：熟悉图纸及技术交底→整理排列盘下、盘内或设备旁的电缆→确定电缆线芯接线最长位置并切割电缆→电缆头制作和挂牌→拉直电缆线芯→电缆芯线校核和分线→做线把、整理固定线芯→线芯套好端子号→接线、配合调试、查线、改线。 4、控制电缆头的制作方法控制电缆终端头的制作方法 ⑴在制作电缆头前，应根据接线图把电缆按盘前、盘后、盘左、盘右分类整理，并一次固定在盘内的固定件上。

AUV水下机器人运动控制系统方案设计书(李思乐)

封面

作者：PanHongliang 仅供个人学习中国海洋大学工程学院机械电子工程研究生课程考核论文题目： AUV水下机器人运动控制系统研究报告

课程名称：运动控制技术姓名：李思乐学号： 21100933077 院系：工程学院机电工程系专业：机械电子工程时间：2010-12-26 课程成绩：任课老师：谭俊哲

AUV水下机器人运动控制系统设计摘要：以主推加舵控制的小型自治水下机器人为研究对象，建立了水下机器人的数学模型并进行了分析。根据机器人结构的特点，对模型进行了必要的简化。设计了机器人的运动控制系统。以成功研制的无缆自治水下机器人(AUV) 为基础，对其航行控制和定位控制方法进行了较详细的分析. 同时介绍了它的推进器布置、控制系统结构、推力分配等方法。最后展示了它的运行实验结果。关键词：水下机器人；总体设计方案；运动控制系统；电机仿真 1 引言近年来国外水下机器人技术发展迅速，技术水平较高。其中，具有代表性的产品有：美国Video Ray 公司开发出的Scout、Explorer、Pro 等系列遥控式水下机器人，美国Seabotix公司研发的LBV-ROV 系列，英国AC-CESS 公司的AC-ROV系列。随着海洋开发、探测的需求越来越强，水下机器人成为全世界研究的热门课题。小型自治水下机器人具有低成本、小型化、操作灵活等特点成为近年来国内外研究的热点。自治水下机器人（Autonomous Underwater Vehicles, AUV）,载体采用模块化设计思想, 可根据需要适当增减作业或传感器模块, 载体采用鱼雷状流线外形, 总长约2 m, 外径25 cm, 基本模块包括推进器模块、能源模块、电子舱模块、传感器模块以及GPS、无线电通讯模块, 基本传感器有姿态传感器、高度计、深度计和视觉传感器, 支持光纤通讯, 载体可外挂声学设备, 通过光纤系统进行遥控操作可实现其半自主作业, 也可在预编程指令下实现自主作业。系统基本模块组成设计如图1-1所示[1]。它具有开放式、模块化的体系结构和多种控制方式（自主/半自主/遥控），自带能源。这种小型水下机器人可在大范围、大深度和复杂海洋环境下进行海洋科学研究和深海资源调查，具有更广泛的应用前景。在控制系统的设计过程中充分考虑了系统的稳定性和操纵性。控制器具有足够的鲁棒性来克服建模误差，以及水动力参数变化。图1-1 系统基本模块组成设计 2机器人物理模型 2.1 AUV 物理模型为了研究AUV 的运动规律，确定运行过程中AUV 的位置和姿态，需要建立AUV 的动力学模型。为了便于分析，建立适合于描述AUV 运动的两种参考坐标系，即固定坐标系Eξηζ 和运动坐标系Oxyz，如图2-1 所示：包含5 个推进器，分别是艉部的2 个主推进器、艉部的1 个垂向推进器和艏部的2 个垂向推进器。左右对称于纵中剖面，上和下、前和后都不对称[2]。图2-1AUV水下机器人物理模型 1.2微小型水下机器人动力学分析微小型水下机器人总长 1.5m，采用锂电池作为能源，尾部为一对水平舵和一对垂直舵，单桨推进，可携带惯导设备、探测声纳、水下摄像机、深度计等设备，设计巡航速度约 2 节。首先建立适合描述水下机器人空间运动的坐标

控制电缆敷设与制作

xx工程控制电缆敷设与制作作业指导书编号：批准：审核：编制： XX项目部年月日

1、编制依据： 1.1 有关电缆施工的设计图纸。 1.2 《火电厂施工质量检验及评定标准》第五篇（电气装置）第十四章及第二十章。 1.3 《安装工程分项施工工艺手册》第二分册（电气工程）中第二章。 1.4 《电气标准规范汇编》中GB50168—92及GB60171—92章节。 1.5 《电气装置安装工程施工及验收规范》第四篇及第十一篇。 1.6 《电力建设安全规程》（火力发电部分）DL5009·1—2002。 1.7 《电力建设安全施工管理规定》。 1.8 安全文明施工有关规定。 2、施工内容、工期及劳动力

3、安装前的准备工作 3.1准备好厂家技术资料及有关设计图纸。 3.2安装/调试用工器具及材料准备，所须的材料及工器具见下表所示：

4、施工流程： 4.1控制电缆敷设工艺流程： 5、施工的技术措施： 5.1控制电缆敷设应具备的条件： 5.1.1与所敷电缆有关的电缆沟、隧道、竖井及人孔等处的土建工作应全部结束，并移交安装的签证。 5.1.2 电缆层、电缆沟道清理干净，施工道路畅通，盖板齐全完好。 5.1.3 电缆敷设后，不能再进行的建筑工程工作应全部结束。 5.1.4 电缆桥架、支架及电缆保护管应安装敷设完毕，并经验收签证。 5.1.5需要敷设的电缆应准备齐全，并运抵施工地点。 5.1.6施工图纸经专业及综合会审，所敷电缆的规格、型号、电压等级、长度及敷设路径、首尾两端位置等经核对准确无误。

5.1.7所敷电缆两端的设备均已就位。 5.1.8电缆标志牌准备齐全，并整理分类。 5.1.9电缆敷设所需的工具、材料准备齐全。如：电缆放线架、断线钳、锯弓、各种规格的塑料扎带等。 5.1.10 电缆敷设的工艺、质量要求及相关的安全措施已对所有参加电缆敷设的人员 (含临时工)进行培训和交底。 5.2控制电缆头制作应具备的条件： 5.2.1制作电缆终端头或中间头所需的工具、材料、附件准备齐全。 5.2.2电缆所需接入的设备应安装完毕。 5.2.3制作电缆终端头的方法及工艺质量、安全措施已对施工人员(含临时工)进行培训和交底。 5.2.4电缆绝缘状况检查良好。 5.3控制电缆及二次回路接线应具备的条件： 5.3.1 电缆终端头制作完毕,并且在盘（箱、柜）内适当位置上整齐地绑扎牢固。 5.3.2 相应的接线端子图审核绘制完毕。 5.3.3 芯线回路标志套管印制齐备, 并整理分类。 5.3.4 电缆及二次回路接线的方法及工艺质量要求、安全措施已对施工人员(含临时工)进行培训和交底。 5.3.5 接线所需的工具、材料准备齐全。 5.4 电缆敷设： 5.4.1 施工前准备：电缆敷设前,准备工作一定要充分。 (1)首先要拟出电缆敷设清单, 确定敷设的先后顺序, 尽量避免敷设过程中电缆的交叉。 (2)需要敷设的电缆要准备齐全，并检查电缆是否完好，其绝缘是否符合标准。

基于分层复原方法的水下图像复原

目录 1 绪论................................................................................................................................... 1.1 引言 (1) 1.2 数字图像复原概述 (1) 1.3 图像复原工具MATLAB概述 (2) 2 水下图像处理基本理论与方法 (3) 2.1 水下点扩散函数模型 (3) 2.2 小波分解 (4) 2.2.1 小波变换基本理论 (4) 2.2.2 图像的小波分解 (4) 2.3 维纳滤波器复原 (5) 2.3.1 图像的退化模型 (5) 2.3.2 维纳滤波器简介 (6) 2.3.3 图像的维纳滤波复原 (7) 3 水下图像的分层复原 (9) 3.1 水下图像分层滤波复原方案 (9) 3.2 图像清晰度评价函数 (10) 3.2.1 熵函数 (10) 3.2.2 梯度函数 (11) 3.2.3 高低频图像评价函数的选取 (12) 3.3 分层复原的结果及其分析 (14) 3.3.1 高频复原 (14) 3.3.2 低频复原 (15) 3.3.3 整体复原与分层复原对比 (17) 4 结语 (19) 参考文献 (21) 致谢 (23)

1绪论 1.1引言随着社会的发展,数字图像处理技术作为一门迅速发展的学科,在航天、医药、遥感、雷达等诸多领域都有着广泛的应用, 通过分析采集到的目标图像的质量和特性等,可获取大量重要信息,为科学技术及社会应用提供了重要的有价值的信息,对科学事业的发展起到了极大的作用。此外，数字图像处理技术也已融入到生活中的各个领域，特别是多媒体技术的发展，创造出大量图像和视频素材，给人们带来了一次又一次的视觉享受，极大地丰富了人们的日常生活。海洋是人类生存和发展的重要领域,不仅能为人类提供丰富的物质资源,而且在现代战争中具有重要的战略地位。由于海洋的重要性,水下图像也日渐成为人们研究的重要领域和方向。对水下图像的处理主要包括目标识别、图像复原、图像增强和图像压缩等，其中图像复原是水下图像处理中一个非常重要的环节,在近年来得到了越来越多的重视与研究。通过对拍摄到的水下降质图像进行复原处理,最大限度地还原出原始图像,可获取大量对工业、军事等应用方面的重要信息。但由于水下成像过程复杂,包含许多不定干扰因素,所以如何能尽量精确地复原图像就成为一个重要的研究课题。 1.2数字图像复原概述数字图像复原技术是数字图像处理[1]的重要组成部分，最早的复原技术研究追溯到19世纪50至60年代早期美国和前苏联的空间项目。恶劣的成像环境、设备的振动和飞行器旋转等因素使图像产生不同程度的退化。在当时的技术背景下，这些退化造成了巨大的经济损失。为此，业内人士围绕着解决退化问题展开了复原技术的研究。数字图像复原早期的成果主要归功于数字信号处理领域中一些技术和方法的引入，例如逆滤波技术。目前，一些现代方法极大地丰富了复原技术的研究内容，典型的有小波分解，神经网络等。此外，随着人们对数字图像复原的研究，人们提出了一系列的复原准则和数学最优化的方法，从而总结出各种各样的算法。常见的复原方法有：逆滤波复原算法，维纳滤波复原算法，盲卷积滤波复原算法，约束最小二乘滤波复原算法等等。

一种基于à Trous算法的水下图像增强算法

电子设计工程Electronic Design Engineering 第26卷Vol.26第16期No.162018年8月Aug.2018 收稿日期：2017-08-03稿件编号：201708019基金项目：国家自然科学基金资助项目（11261061；61362039；10661010）；新疆维吾尔自治区自然科学基金资助项目（200721104）；新疆师范大学应用数学重点学科基金资助项目；新疆师范大学研究生科技创新项目资助（XSY201602010）作者简介：黄允浒（1990—），男，福建泉州人，硕士研究生。研究方向：小波分析及其应用。由于水体本身性质,光学特性和悬浮体等的存在,造成水下图像对比度差,噪声大等缺陷。然而这些缺陷影响着水下图像的后期处理,如图像分割、特征提取以及目标识别等,这也使得水下图像增强也越来越受到重视[1]。现有的水下图像增强的方法主要有变换域增强,空问域增强[2-3]。其中基于变换域增强方法主要基于多尺度分析,如傅里叶变换,小波变换,二进小波变换[4],Contourlet 变换[5],非下采样Contourlet 一种基于àTrous 算法的水下图像增强算法黄允浒1，韩燕2，吐尔洪江·阿布都克力木1 （1.新疆师范大学数学科学学院，新疆乌鲁木齐830017；2.新疆和静县第九小学新疆和静841304）摘要：针对水下图像的对比度低，噪声大问题，提出一种基于àTrous 算法水下图像增强算法。该算法一方面利用直方图均衡，提高水下图像整体对比度；另一方面根据àTrous 小波变换的抽取过程允许在不丢失高通细节（如空间和纹理）的空间连续下完成在空间频域上将图像分解在几乎脱节的带通信道上，有效避免由于非线性变换引起的视觉形变；再是模糊对比度增强图像的纹理和边缘信息，从局部增大图像对比度。与当前一些典型的增强方法相比，实验结果表明本文提出的算法的几种客观评价指标明显优于其他算法，能有效提升水下图像的对比度，抑制伪吉布斯现象，而且图像视觉效果也有明显改善。关键词：水下图像；àTrous 算法；改进的模糊对比度增强；Bayes 萎缩阈值；平移不变性中图分类号：TN957.52；TN97文献标识码：A 文章编号：1674-6236（2018）16-0006-06 An underwater image enhancement algorithm based on àTrous algorithm HUANG Yun-hu 1,HAN Yan 2,Turghunjan·ABDUKIRIM 1 （1.College of Mathematical Sciences ,Xinjiang Normal University ,Urumqi 830017,China ；2.Hejing County 9th Primary School ,Hejing 841304,China ） Abstract:For underwater images with low contrast ,noise is large problem ,proposed a new enhancement algorithm ,àTrous algorithm based on underwater image.On the one hand ,the use of histogram equalization ,improve the overall contrast of image under water ；on the other hand ,according to the extraction process of àTrous wavelet transform allows without loss of high details （such as space and texture space ）under continuous space frequency domain image decomposition in a communication channel almost disjointed ,effectively avoid the deformation caused by visual nonlinear transformation ；then fuzzy contrast enhancement of image edge and texture information ,from the local increase image contrast ,so as to obtain high quality of underwater images.With some typical enhancement methods ,experimental results show that the proposed algorithm is superior to other kinds of objective evaluation algorithm ,can effectively enhance the underwater image contrast ,and the image visual effect is significantly improved.Key words:underwater image ；àTrous algorithm ；improved fuzzy contrast enhancement ；Bayes estimation and nonlinear gain function ；translation invariance - -6万方数据