水下回收AUV的短基線導(dǎo)引與定位數(shù)據(jù)融合技術(shù)研究.pdf

1、自主式潛航器(AUV)是海洋資源開(kāi)發(fā)的重要工具,其水下回收導(dǎo)引定位技術(shù)是制約AUV發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)之一。基于AUV的水下回收過(guò)程,本文重點(diǎn)研究了短基線導(dǎo)引定位系統(tǒng)、卡爾曼濾波方法以及基于聯(lián)邦卡爾曼濾波器的導(dǎo)引定位數(shù)據(jù)融合技術(shù),提高了導(dǎo)引定位精度,解決了AUV水下回收過(guò)程中的導(dǎo)引定位問(wèn)題。主要研究?jī)?nèi)容和成果如下:
　　 首先,本文分析了AUV的水下回收過(guò)程,并提出了AUV的水下回收方案;建立了AUV水下回收短基線導(dǎo)引定位系統(tǒng)和視覺(jué)導(dǎo)

2、引定位系統(tǒng),并詳細(xì)闡述了短基線導(dǎo)引定位系統(tǒng)的組成及主要工作原理,簡(jiǎn)單介紹了視覺(jué)導(dǎo)引定位系統(tǒng)原理及系統(tǒng)組成。
　　 其次,針對(duì)AUV水下回收方案及設(shè)計(jì)的水下導(dǎo)引定位系統(tǒng),給出了導(dǎo)引定位系統(tǒng)的控制結(jié)構(gòu);建立了水下導(dǎo)引定位坐標(biāo)系統(tǒng),主要包括AUV坐標(biāo)系統(tǒng)和短基線坐標(biāo)系統(tǒng);建立了導(dǎo)引定位系統(tǒng)的模型,主要包括AUV運(yùn)動(dòng)模型、傳感器模型、系統(tǒng)噪聲模型和環(huán)境噪聲模型。
　　 再次,研究了AUV水下回收導(dǎo)引定位數(shù)據(jù)融合算法,有針對(duì)性地研

3、究了融合算法中的卡爾曼濾波算法及其改進(jìn)算法,并對(duì)卡爾曼濾波算法的發(fā)散與抑制問(wèn)題進(jìn)行了研究;在對(duì)融合算法研究的基礎(chǔ)上,本文設(shè)計(jì)了AUV水下回收短基線導(dǎo)引定位系統(tǒng)的聯(lián)邦卡爾曼濾波器數(shù)據(jù)融合結(jié)構(gòu)。
　　 最后,根據(jù)本文對(duì)AUV水下回收系統(tǒng)、水下導(dǎo)引定位系統(tǒng)以及數(shù)據(jù)融合技術(shù)的研究,設(shè)計(jì)出了短基線導(dǎo)引定位數(shù)據(jù)融合結(jié)構(gòu),并對(duì)融合算法進(jìn)行了仿真驗(yàn)證和水池試驗(yàn)驗(yàn)證。結(jié)果表明:本文提出的基于聯(lián)邦卡爾曼濾波器的短基線導(dǎo)引定位數(shù)據(jù)融合算法能夠提高導(dǎo)引