前言
针对路径跟踪问题，为调整 AUV 趋向且收敛至期望路径，本文对视线角(Line Of Sight)导航的方法原理进行介绍。
就水平面视线法原理进行具体介绍，垂直面上与之类似。
一、趋近角的表达式
直接给出一种常用的趋近角，表达式如下：
{
δ
θ
=
a
r
c
t
a
n
(
z
e
Δ
z
)
δ
ψ
=
−
a
r
c
t
a
n
(
y
e
Δ
y
)
\begin{cases}\delta_{\theta}= arctan(\frac{z_{e}}{\Delta_{z}})&\\\delta_{\psi}=- arctan(\frac{y_{e}}{\Delta_{y}})& &\end{cases}
{δθ=arctan(Δzze)δψ=−arctan(Δyye)
其中
Δ
z
\Delta_{z}
Δz和
Δ
y
\Delta_{y}
Δy为前视距离，大小与所选参考目标点的位置有关。
二、水平面趋近角原理
原理图如下所示：
P
∗
P^{*}
P∗为移动坐标系（SF坐标系）上的下一个参考目标点（前视点），此时的趋近角表示为
Q
P
∗
QP^{*}
QP∗与
P
s
1
Ps_{1}
Ps1的夹角
δ
\delta
δ，AUV的重心Q在
P
s
1
Ps_{1}
Ps1上的投影为
Q
s
Q_{s}
Qs,
Q
s
Q_{s}
Qs与目标参考点 的距离与趋近角大小有关,距离越大趋近角越小。
ψ e \psi_{e} ψe为AUV的航迹角（定系）与SF坐标系与定系夹角的差值，为使AUV到达指定目标点，应当使 ψ e \psi_{e} ψe趋近于趋近角 δ \delta δ，如此AUV的和速度 v t v_{t} vt指向 P ∗ P^{*} P∗点，进而快速达到预定轨迹。文章来源：https://www.toymoban.com/news/detail-859538.html
三、趋近角选择优势
伴随着AUV逐渐靠近目标点，沿
y
1
y_{1}
y1轴方向的误差
y
e
y_{e}
ye会逐渐减小，观察到趋近角为
y
e
y_{e}
ye的函数，随着
y
e
y_{e}
ye减小趋近角也会减小，最终趋近于零，同时趋近于趋近角的
y
e
y_{e}
ye也会减小到零，即
ψ
e
\psi_{e}
ψe=0,即同时实现了AUV的位置以及姿态达到预期值。
另外一点，随着AUV趋近于期望路径，趋近角减小，而AUV的趋近速度是趋近角的函数，此时便能达到越靠近目标路径速度越小的效果，很好地防止了跟踪的冗余。文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-859538.html
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