胡常青:基于超短基线水声定位的USV/UUV协同导航方法论文

胡常青:基于超短基线水声定位的USV/UUV协同导航方法论文

本文主要研究内容

作者胡常青,文龙贻彬,张亚婷,杨义勇(2019)在《基于超短基线水声定位的USV/UUV协同导航方法》一文中研究指出:针对无人水下航行器(UUV)与无人水面艇(USV)协同作业时水下导航性能受惯导设备(INS)影响较大的问题,提出了一种基于超短基线水声定位(USBL)的USV/UUV协同导航方法。首先,以USV上的高精度INS和GNSS组合后的导航结果作为基准,利用USBL测量得到的USV和UUV相对位置和姿态,再结合UUV的INS误差方程,建立了INS/GNSS/USBL/INS滤波的状态方程和观测方程,实现了多源导航信息的融合,有效提升了UUV水下导航精度。其次,针对USV和UUV航行过程中USBL因存在信号盲区带来的两者无法通信、定位导致协同导航不稳定的问题,采用基于视线法的PID控制方法实时改变USV的航向和航速,保证了USV、UUV航行过程中两者始终处于水声信号有效的通信、定位距离和角度范围内。仿真和海上实验结果表明,UUV在与USV协同导航后的位置误差小于10 m;USV和UUV航行过程中,相对距离和角度保持在设定的USBL有效通信定位距离和角度范围内,距离误差小于15 m,角度变化小于1°,提出的方法可以使USV和UUV协同导航更稳定、连续。

Abstract

zhen dui mo ren shui xia hang hang qi (UUV)yu mo ren shui mian ting (USV)xie tong zuo ye shi shui xia dao hang xing neng shou guan dao she bei (INS)ying xiang jiao da de wen ti ,di chu le yi chong ji yu chao duan ji xian shui sheng ding wei (USBL)de USV/UUVxie tong dao hang fang fa 。shou xian ,yi USVshang de gao jing du INShe GNSSzu ge hou de dao hang jie guo zuo wei ji zhun ,li yong USBLce liang de dao de USVhe UUVxiang dui wei zhi he zi tai ,zai jie ge UUVde INSwu cha fang cheng ,jian li le INS/GNSS/USBL/INSlv bo de zhuang tai fang cheng he guan ce fang cheng ,shi xian le duo yuan dao hang xin xi de rong ge ,you xiao di sheng le UUVshui xia dao hang jing du 。ji ci ,zhen dui USVhe UUVhang hang guo cheng zhong USBLyin cun zai xin hao mang ou dai lai de liang zhe mo fa tong xin 、ding wei dao zhi xie tong dao hang bu wen ding de wen ti ,cai yong ji yu shi xian fa de PIDkong zhi fang fa shi shi gai bian USVde hang xiang he hang su ,bao zheng le USV、UUVhang hang guo cheng zhong liang zhe shi zhong chu yu shui sheng xin hao you xiao de tong xin 、ding wei ju li he jiao du fan wei nei 。fang zhen he hai shang shi yan jie guo biao ming ,UUVzai yu USVxie tong dao hang hou de wei zhi wu cha xiao yu 10 m;USVhe UUVhang hang guo cheng zhong ,xiang dui ju li he jiao du bao chi zai she ding de USBLyou xiao tong xin ding wei ju li he jiao du fan wei nei ,ju li wu cha xiao yu 15 m,jiao du bian hua xiao yu 1°,di chu de fang fa ke yi shi USVhe UUVxie tong dao hang geng wen ding 、lian xu 。

论文参考文献

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自中国惯性技术学报的胡常青,文龙贻彬,张亚婷,杨义勇,发表于刊物中国惯性技术学报2019年03期论文,是一篇关于无人水面艇论文,无人水下航行器论文,超短基线论文,协同导航论文,中国惯性技术学报2019年03期论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自中国惯性技术学报2019年03期论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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