基于单信标纯方位测量的AUV水下定位方法

• 作者: 张宏欣 张臣 李佳橦
• 来源期刊: 水下无人系统学报
• 关键词: 自主水下航行器 定位方法 单信标 纯方位测量 扩展卡尔曼滤波器
• 年，卷（期）: 2018,（4）
• 所属期刊栏目: 基础研究
• 页码范围: 310-315,329
• 页数: 7页
• 分类号: TJ630|TN953
• 语种: 中文
• DOI: 10.11993/j.issn.2096-3920.2018.04.006

摘要

在信标深度已知条件下,提出了一种基于单信标纯方位信息测量的自主水下航行器(AUv)实时定位方法,以解决单信标AUV水下定位中遇到的问题.不同于传统基于单信标测距信息方法,文中从坐标变换原理出发,构建了2自由度(2-DOF)姿态的AUV运动模型,推导了深度已知条件下纯方位AUV定位的状态空间模型,在所建立模型的基础上采用扩展卡尔曼滤波器(EKF)进行求解,并针对EKF算法应用给出了一种滤波器调参方法,通过构建仿真试验对所提出方法进行了有效性验证,并将其与现有方法进行了对比分析.结果表明,在该仿真条件下,文中基于单信标方位观测模型的方法在滤波精度上要好于基于测距信息的方法,且收敛性能优于后者.