基于垂直约束的深海拖曳系统USBL/DVL组合导航算法

基于垂直约束的深海拖曳系统USBL/DVL组合导航算法

论文摘要

为提高深海水下拖曳系统的定位精度,分析了深海拖曳系统压力传感器与超短基线定位系统(USBL)以及多普勒计程仪的耦合原理,给出了基于垂直约束下的USBL定位的基本原理及拖曳体直线运动状态下的开窗平滑算法。采用非线性的无迹卡尔曼滤波模型对超短基线定位、多普勒测速、深度、斜距、姿态及角速率信息进行融合。针对声学数据常见的粗差观测,结合自适应抗差滤波算法,提出基于垂直约束的自适应抗差卡尔曼滤波算法。最后仿真和实测实验证明在5000 m水深条件下,在航行方向上位置精度较传统滤波算法提高了近2 m。基于垂直约束自适应抗差无迹卡尔曼滤波算法可充分利用高精度观测信息,提高深海拖曳系统的定位精度和容错性。

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类型: 期刊论文

作者: 王振杰,刘慧敏,杨慧良,贺凯飞,单瑞

关键词: 垂直约束,超短基线定位系统,无迹卡尔曼滤波,多普勒计程仪,自适应抗差滤波

来源: 中国惯性技术学报 2019年05期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑,信息科技

专业: 船舶工业,电信技术

单位: 中国石油大学(华东),青岛海洋科学与技术国家实验室海洋矿产资源评价与探测技术功能实验室,中国地质调查局青岛海洋地质研究所

基金: 国家重点研发计划项目(2016YFB0501700,2016YFB0501705),青岛海洋科学与技术国家实验室开放基金项目(QNLM2016ORP0401),中国地质调查局项目(DD20191003),国家自然科学基金青年项目(41604027)

分类号: TN967.2;U666.1

DOI: 10.13695/j.cnki.12-1222/o3.2019.05.016

页码: 670-676

总页数: 7

文件大小: 1020K

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基于垂直约束的深海拖曳系统USBL/DVL组合导航算法
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