原文传递
AUV组合导航系统设计与信息融合技术研究
| 论文题名： | AUV组合导航系统设计与信息融合技术研究 |
| 关键词： | 水下潜器;组合导航;捷联惯导 |
| 摘要： | 本文以实际科研项目为背景,针对AUV(自主水下潜器)组合导航系统的总体方案设计和信息融合技术进行了研究。由于AUV具有体积小、活动范围广、隐蔽性好等特点,在民用和军用领域将发挥着非常重要的作用,而导航问题是AUV发展的关键技术和瓶颈之一。因此,对AUV初始对准和导航定位问题开展研究具有重要的现实意义。随着AUV对导航定位精度要求的提高,加之水下环境复杂,单一的导航方式在AUV中具有很大的局限性,对于AUV长时间远距离的导航精度要求更是难以保证。近年来,惯性器件技术不断发展,一些原本受条件限制的经典技术手段如罗经法对准有了新的应用潜力和研究价值。主要工作如下： l、AUV组合导航系统的总体方案设计.总结了国内外AUV导航技术的发展现状和未来趋势,针对项目需求进行了AUV组合导航系统的总体方案设计,采用SINS/DVL/MCP/TAN(捷联惯导/多普勒/磁罗经/地形匹配)组合导航、初始对准通过罗经法和传递对准来实现、信息融合技术采用强跟踪自适应Kalman滤波算法,最后进行AUV组合导航系统信息匹配的可观测度研究。仿真结果表明,该组合导航系统具有较好的Kalman滤波的估计能力。 2、AUV捷联式罗经法初始对准的应用研究。初始对准是AUV导航系统的重要部分,针对AUV自对准的要求,分析了罗经法对准的基本原理,设计了基于SIMULINK的罗经回路参数分析系统,并进行基于VC++6.0的罗经法对准的软件设计及仿真分析。仿真结果表明,AUV捷联式罗经法初始对准具有较高的精度、较好的稳定性和快速性,能够满足AUV在摇摆基座下实现对准的要求。 3、AUV传递对准方法的应用研究。分析了捷联惯导系统传递对准的基本原理和杆臂效应,设计了AUV速度单参数匹配传递对准和速度加航向组合参数匹配传递对准两种方案并进行仿真及比较分析。仿真结果表明,AUV采用速度加航向组合参数匹配传递对准具有较高的对准精度和较好的快速性,能够满足AUV在静基座和动基座下实现对准的要求。 4、AUV组合导航的强跟踪自适应Kalman滤波算法的研究。进行了常规Kalman滤波发散问题及解决办法的深入分析并针对该问题提出强跟踪自适应Kalman滤波算法及软件流程,最后进行AUV中SINS/DVL/MCP/TAN组合导航的滤波仿真分析。仿真结果表明,AUV组合导航的强跟踪自适应Kalman滤波算法具有较强的跟踪能力和误差纠正能力、较高的精度和稳定性,能够满足AUV长时间远距离航行的导航要求。 |
| 作者： | 吴炳祥 |
| 专业： | 导航、制导与控制 |
| 导师： | 徐晓苏 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 东南大学 |
| 学位年度： | 2008 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
