文章标题：基于Gazebo的喷冲式ROV作业仿真与控制验证

文章作者：陈徽¹, 杨柯¹, 王猛²
关 键 字：喷冲式ROV;Gazebo;全工作流程仿真
文章摘要：仿真平台可为喷冲式ROV提供快速迭代验证的虚拟环境、优化作业计划、识别并规避潜在风险。本文针对喷冲式ROV搭建了仿真平台，用于算法验证和全流程作业仿真。该平台基于ROS和Gazebo搭建，通过编辑模型与海洋环境文件在Gazebo中集成，实现了作业可视化显示；借助Gazebo中的API编写控制插件、传感器插件以及多作用点扰动力插件模拟ROV的行为、感知和作业扰动力；通过话题通信机制完成Gazebo与ROS之间的实时动态交互；采用PD控制器和跟踪算法完成控制系统设计；最后分析全流程作业状态集、制定作业计划，配置仿真参数完成了全流程仿真。通过仿真实现了作业可视化、多作用点作业扰动力模拟、下潜悬停和循缆跟踪等功能，验证了仿真平台和控制策略的有效性。本文创新性地建立了多作用点扰动力模型；建立了基于插件的模块化仿真框架；设计了基于状态机的全流程作业仿真策略，为深海ROV作业仿真提供了新的技术解决方案。