基于磁信标的水下SLAM方法

• 作者: 付晓梅 常帅 张翠翠 杜雪 赵玉新
• 来源期刊: 水下无人系统学报
• 关键词: 无人水下航行器 水下同步定位与构图 磁信标 位置反演
• 年，卷（期）: 2019,（3）
• 所属期刊栏目: 基础研究
• 页码范围: 277-283
• 页数: 7页
• 分类号: TJ630.33|U674.941|P318.1
• 语种: 中文
• DOI: 10.11993/j.issn.2096-3920.2019.03.007

摘要

水下同步定位与构图(SLAM)由于可在未知环境下实现长时间高精度导航估计,已成为近年来UUV自主导航的重要发展趋势之一.无人水下航行器(UUV)在运动过程中,以航行区域的背景地磁图为辅助提取磁信标磁场矢量和梯度特征.为增强SLAM技术在自然特征欠缺环境中的有效性,同时避免水下磁信标磁矩未知性对反演的影响,文中采用人工磁信标作为路标,为SLAM导航系统的状态更新提供观测信息.并采用张量欧拉反褶积(TED)和磁场梯度张量特征分析(EGT)相联合的反演方法对磁信标进行单点反演定位,在此基础上提出连续反演结果收敛性判定准则,准确提取磁信标与UUV之间的相对位置信息,进而构建SLAM系统的线性观测量.最后通过设计的3种磁信标分布场景对基于磁信标反演定位的SLAM系统性能开展了试验验证,基于试验结果分析了磁信标分布状态对系统性能的影响,表明了磁信标辅助方式在水下SLAM研究中的有效性.文中的研究可为UUV长航时水下安全隐蔽作业提供参考.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	赵玉新	哈尔滨工程大学自动化学院	65	663	13.0	23.0
2	付晓梅	天津大学海洋科学与技术学院	39	125	6.0	8.0
3	张翠翠	天津大学海洋科学与技术学院	3	1	1.0	1.0
4	杜雪	哈尔滨工程大学自动化学院	4	6	1.0	2.0
5	常帅	天津大学海洋科学与技术学院	3	1	1.0	1.0