水下回收AUV的短基線導引與定位數(shù)據(jù)融合技術研究.pdf

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

2、引定位系統(tǒng),并詳細闡述了短基線導引定位系統(tǒng)的組成及主要工作原理,簡單介紹了視覺導引定位系統(tǒng)原理及系統(tǒng)組成。
　　 其次,針對AUV水下回收方案及設計的水下導引定位系統(tǒng),給出了導引定位系統(tǒng)的控制結構;建立了水下導引定位坐標系統(tǒng),主要包括AUV坐標系統(tǒng)和短基線坐標系統(tǒng);建立了導引定位系統(tǒng)的模型,主要包括AUV運動模型、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水下回收導引定位數(shù)據(jù)融合算法,有針對性地研

3、究了融合算法中的卡爾曼濾波算法及其改進算法,并對卡爾曼濾波算法的發(fā)散與抑制問題進行了研究;在對融合算法研究的基礎上,本文設計了AUV水下回收短基線導引定位系統(tǒng)的聯(lián)邦卡爾曼濾波器數(shù)據(jù)融合結構。
　　 最后,根據(jù)本文對AUV水下回收系統(tǒng)、水下導引定位系統(tǒng)以及數(shù)據(jù)融合技術的研究,設計出了短基線導引定位數(shù)據(jù)融合結構,并對融合算法進行了仿真驗證和水池試驗驗證。結果表明:本文提出的基于聯(lián)邦卡爾曼濾波器的短基線導引定位數(shù)據(jù)融合算法能夠提高導引