微小型觀探測(cè)UUV水下組合導(dǎo)航技術(shù)的研究.pdf

1、微小型水下航行器越來(lái)越廣泛地應(yīng)用在執(zhí)行各種復(fù)雜海洋環(huán)境下的地形地貌勘測(cè)以及軍事偵查、反偵察等作戰(zhàn)任務(wù)中。本文以哈爾濱工程大學(xué)學(xué)科條件建設(shè)項(xiàng)目為背景,針對(duì)微小型水下航行器的特點(diǎn),研究制定了適合微小型水下航行器的組合導(dǎo)航系統(tǒng)方案,開展了基于SINS/DVL多傳感器數(shù)據(jù)融合的組合導(dǎo)航技術(shù)的研究,并完成了組合導(dǎo)航系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì)。論文重點(diǎn)研究了姿態(tài)解算算法和多傳感器融合濾波方法,介紹了傳感器以及捷聯(lián)慣導(dǎo)的誤差模型,最后采用航位推算方法,實(shí)現(xiàn)了仿

2、真條件下微小型水下航行器的組合導(dǎo)航定位。
　　根據(jù)課題需求,論文開展的主要工作如下:
　　首先,根據(jù)項(xiàng)目要求,選取了導(dǎo)航位姿測(cè)量單元,通過(guò)Pro/ENGINEER軟件對(duì)導(dǎo)航設(shè)備在微小型水下航行器艙體中的布局進(jìn)行設(shè)計(jì)。而后建立了微小型水下航行器導(dǎo)航系統(tǒng)的參考坐標(biāo)系,分析了捷聯(lián)慣導(dǎo)的基本原理及誤差模型,研究了姿態(tài)解算算法,對(duì)基于四元數(shù)的姿態(tài)解算方法進(jìn)行了設(shè)計(jì),并在Simulink下建立了姿態(tài)解算仿真模型,對(duì)解算算法進(jìn)行了仿真驗(yàn)證

3、;
　　其次,論文重點(diǎn)研究了線性卡爾曼濾波器的濾波原理和方法,通過(guò)仿真以及實(shí)驗(yàn)對(duì)卡爾曼濾波器的濾波效果進(jìn)行了驗(yàn)證。而后研究了航位推算算法以及導(dǎo)航傳感器安裝誤差的補(bǔ)償方法,可有效地提高微小型水下航行器在實(shí)際航行中的導(dǎo)航精度,并對(duì)微小型水下航行器的航位推算算法進(jìn)行了仿真驗(yàn)證。然后基于WindRiver公司的VxWorks實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)對(duì)組合導(dǎo)航的軟件進(jìn)行設(shè)計(jì),給出了程序中主要模塊的設(shè)計(jì)思路和程序流程;
　　然后,在實(shí)驗(yàn)室條件下開展