一种基于双模型的低成本多AUV协同定位方法

发布时间：2022-10-24 20:12

　　[目的]针对多自主水下航行器（AUV）上装备的惯性导航系统（INS）和多普勒速度计程仪（DVL）失效或未配备的情况,结合传统的扩展卡尔曼滤波（EKF）估计,提出一种基于双模型的协同定位方法。[方法]建立相对运动模型和双领航状态空间模型,通过水声通信,利用相对运动模型估计跟随AUV的速度信息,再应用双领航模式的多AUV协同定位状态空间模型,进一步提高协同定位系统的鲁棒性和准确性,利用海试数据进行半实物仿真验证。[结果]结果表明,基于双模型的主从式多AUV协同定位方法,能够在跟随AUV上没有INS和DVL的情况下,实时估计跟随AUV的位置。[结论]该方法能够保障协同定位系统定位精度在允许的范围内,降低多AUV协同定位系统的成本。 

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【部分图文】：

三维运动学模型在二维水平面的投影

基于双模型的多AUV协同定位算法流程图

基于双模型的多AUV协同定位的水声通信示意图

【参考文献】：
期刊论文
[1]一种基于人工势场多AUV集群的实时避障方法[J]. 徐博,张娇,王超.  中国舰船研究. 2018(06)
[2]大尺度欠驱动高速AUV导航系统研制[J]. 翟云峰,王冠学,徐国华,陈柱,张鑫.  中国舰船研究. 2018(06)
[3]基于距离测量的AUV协同导航最优队形研究[J]. 房旺,李建龙,孙晨.  控制工程. 2018(09)
[4]基于扩展卡尔曼滤波的动态协同定位算法[J]. 柯明星,吕晶,童凯翔,朱明.  导航定位学报. 2016(01)
[5]双领航多自主水下航行器移动长基线定位最优队形研究[J]. 房新鹏,严卫生.  兵工学报. 2012(08)



本文编号：3697146