基于图像声纳SLAM算法在AUV组合导航中的应用

• 作者: 刘明 张严 徐德民
• 来源期刊: 水下无人系统学报
• 关键词: 自主水下航行器 同时定位与地图创建 图像声纳 捷联惯性导航系统
• 年，卷（期）: 2011,（4）
• 所属期刊栏目: 导航与控制
• 页码范围: 276-281
• 分类号: TJ630.33|TP24
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1673-1948.2011.04.009

摘要

为了在有限的体积、功耗及成本范围内提高自主水下航行器(AUV)远程、深海导航定位精度,提出了将基于图像声纳的同时定位与地图创建(SLAM)方法应用于AUV水下组合导航系统,利用图像声纳获取AUV与地形特征点之间的距离和3D方位数据,结合捷联惯性导航系统(SINS)得到的导航数据,通过扩展卡尔曼滤波(EFK)方法对载体状态和地图状态进行连续并行估计和量测,将得到的误差估计反馈回SINS进行修正,可抑制其随航行时间和距离增加的姿态、速度和位置误差.此外,在地形特征点向量中加入声学尺寸元素,可提高特征识别的准确性.仿真结果表明,在持续观测到有效的地形特征点条件下,惯导误差得到了较好抑制,特别是在AUV返程或往复巡航过程中,重复观测到同一地标时,可大幅提高水下组合导航的定位精度.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	徐德民	西北工业大学航海学院	252	2457	22.0	36.0
2	刘明	西北工业大学航海学院	16	82	6.0	8.0
3	张严	中国船舶重工集团公司第705研究所昆明分部	8	54	4.0	7.0