水下潜航器的惯导/超短基线/多普勒测速信息融合及容错验证

• 作者: 张勋 张娇 徐博 王超 郝芮
• 来源期刊: 光学精密工程
• 学科: 交通运输
• 关键词: 组合导航算法 惯性导航系统 超短基线定位系统 多普勒测速 联邦滤波
• 年，卷（期）: 2017,（9）
• 所属期刊栏目: 信息科学
• 页码范围: 2508-2515
• 页数: 8页
• 分类号: U666.1
• 字数: 4321字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3788/OPE.20172509.2508

摘要

针对水下潜航器惯导系统的定位误差积累和容错性差等问题,分析了水声超短基线的相位差定位方法,推导了基于惯导提供实时位置、姿态误差角信息的惯导/超短基线(INS/USBL)导航解算过程及其坐标转换.结合惯导/多普勒测速(INS/DVL)滤波器,给出INS/USBL/DVL组合导航联邦滤波在3种信息融合算法下的应用.通过MATLAB仿真对导航算法进行了验证,结果表明该导航算法能够抑制惯导系统误差随时间发散的问题,能充分利用了3种导航系统提供的参数信息,且状态维数低,滤波收敛速度快,其中基于精度因子信息分配方法的导航系统误差最小.容错性验证结果显示,当超短基线出现故障时,重构后的组合导航系统在较高航速情况下依旧能提供有效的导航参数.所提出的INS/USBL/DVL组合导航联邦滤波方法能够精确地提供水下潜航器的各位导航参数信息,且具有较高的容错性和稳定性.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	王超	哈尔滨工程大学自动化学院	240	1818	20.0	32.0
2	张勋	哈尔滨工程大学自动化学院	27	114	6.0	8.0
3	徐博	哈尔滨工程大学自动化学院	45	245	8.0	14.0
4	张娇	哈尔滨工程大学自动化学院	2	9	2.0	2.0
5	郝芮	哈尔滨工程大学自动化学院	2	10	2.0	2.0