一种基于FFT特征提取定位算法的甚低频仿生水下主动电场定位系统.pdfVIP

学兔兔 第 52卷第 2期 机 械 工 程 学 报 VO1．52 NO．2 2016年 1月 JOURNALOFMECHANICALENGINEERING Jan． 2016 DoI：lO．3901／JME．2016．O2．157 一 种基于FFT特征提取定位算法的甚低频 仿生水下主动电场定位系统木 彭杰纲 雍 涛2 王文龙2 (1．浙江大学流体动力与机电系统国家重点实验室 杭州 310058； 2．电子科技大学 自动化工程学院 成都 611731) 摘要：主动电场定位的思想源 自仿生学研究。生物学研究者发现，在没有光线的情况下，弱电鱼能通过感应自身发射电场的 变化信息来捕获食物并导航，这种利用 自身发射和接收电场来探测、识别、定位物体的能力被称为主动 电场定位识别。在建 立水下主动电场定位试验平台后，为实现该平台的水下电场定位，在该平台上对甚低频(10Hz)电场激励下不同水体环境下不 同电学特性物体的定位特性进行试验研究：随后，在总结上述特性研究的基础上，提出基于 FFT特征提取的水下主动电场 定位算法并在该试验平台上实现在不同水体环境中对不同性质物体的精确定位试验。成功提 出一种基于 FFT特征提取定位 算法的甚低频水下主动电场定位原型机，该原型机证明了该方案的水下主动 电场定位的可行性和有效性，为该技术为进一步 工程应用和相关特性研究提供基础。 关键词：水下主动电场定位；特性研究；定位算法；傅里叶变换；甚低频 中图分类号：TN966 ABiomimeticVeryLowFrequency(VLF)ActiveElectrolocationSystem BasedonFFTFeatureExtractionLocalizationAlgorithm PENGJiegang · YONGTao WANGW enlong f1．TheStateKeyLaboratoryofFluidPowerTransmissionandControl，ZhejiangUniversity,Hangzhou310058； 2．UniversiytofElecrtonicScienceandTechnologyofChina，Chengdu611731) Abstract：Theidea ofactiveelectrolocation comesrfom biomimeticresearch．Theweakly electricfish，whichwasfoundby biologicalresearchers，couldhuntandnavigatewithoutvisualcuesbysensingperturbationsofaself-generatedelectricfield．The abilit、，todetect．characterizeandlocateobjectsusingself-generatedelectricfieldsiscalledactiveelectrolocation．Anactive underwaterelectrolocation experimentalplatform hasbeen designed．In ordertorealizetheautomaticlocatingpurposeby this platform。theexperimentalchraacteristicsofhteactiveunderwaterelectrolocationsystem ofrdifferentobjectsindifferentwater environmentinverylowfrequency(VLF)inspiritingelectricfiledwereresearched．Alocalizationalgorithmba