欠驱动AUV机动目标跟踪控制研究

发布时间：2021-04-16 12:26

　　水下机动目标跟踪控制是自主式水下航行器（Autonomous Underwater Vehicle,简称AUV）实现近海防卫、对接回收、目标跟踪监控、目标动态打击等作业任务的关键技术,应用前景十分广泛。本文针对欠驱动AUV机动目标跟踪控制问题开展AUV数学模型、水下机动目标运动模型、水下机动目标状态估计、欠驱动AUV水下机动目标跟踪控制导引方法和跟踪控制方法等关键问题的研究。首先,建立欠驱动AUV三维水下机动目标跟踪控制系统中的相关对象模型,包括欠驱动AUV模型、水下机动目标运动模型。在惯性坐标系和随体坐标系中,分析艇体运动学规律并进行受力分析,建立欠驱动AUV空间运动学模型和动力学模型。考虑空间水下目标可能存在的机动运动状态,建立适用于水下目标的运动模型,包括匀速直线运动（Constant velocity）模型、匀加速直线运动（Constant acceleration）模型、辛格（Singer）模型、常速率转弯（Constant speed coordinate turn）模型,并给出运动学方程。其次,研究基于交互式多模型和扩展卡尔曼滤波的水下空间机动目标的状态估计方法。在给出水... 

【文章来源】：哈尔滨工程大学黑龙江省 211工程院校

【文章页数】：117 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图２．１?ＡＵＶ参考坐标系??表２．１固定坐标系下的参数和符号??

哈尔滨工程大学硕士学位论文??系统的初始协方差矩阵为：??ｒ?ｒ／Ｔ?ｒ／Ｔ２?＇??Ｐ＝?ｒ／Ｔ?２ｒ／Ｔ２?３ｒ／Ｔ３?（３－１６）??ｒ／Ｔ１?３ｒ／Ｔ３?６ｒ／Ｔ＾??卡尔曼滤波的过程是从系统的第四个时刻开始的，卡尔曼滤波开始阶段需要利用前??三个时刻的量测值初始化卡尔曼滤波器。??（４）卡尔曼滤波滤波过程如下图所示??Ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ?ｓｔｅｐ??

利用马尔科夫转移矩阵实现模型之间的交互，模型间存在的交互作用使得当目标的??运动模式改变时，该算法依然具有较为理想的跟踪效果。交互式多模型算法的基本原理??如图３．２所示。??３７??


本文编号：3141425