移动USBL测距辅助的UUV协同导航定位方法

作     者：王银涛 贾晓宝 崔荣鑫 严卫生 WANG Yin-tao;JIA Xiao-bao;CUI Rong-xin;YAN Wei-sheng

作者机构：西北工业大学航海学院陕西西安710072 水下信息与控制国家级重点实验室陕西西安710072 中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所河南洛阳471023 

出 版 物：《控制理论与应用》 (Control Theory & Applications)

年 卷 期：2022年第39卷第11期

页      面：2057-2064页

核心收录：

学科分类：08[工学] 081105[工学-导航、制导与控制] 0811[工学-控制科学与工程] 

基　　金：国家自然科学基金项目(U2141238)资助 

主　　题：无人水下航行器 无人水面船 自适应卡尔曼滤波 组合导航系统 

摘      要：针对无人水下航行器(UUV)导航精度受惯性导航(INS)影响较大的问题,本文提出一种基于无人水面船(USV)携带超短基线(USBL)对UUV进行移动式辅助导航定位的方法.文中以USV上高精度INS和全球导航卫星系统(GNSS)组合后的导航结果作为基准,利用USBL测量得到的USV和UUV相对位置和姿态信息,结合UUV的INS误差方程,建立了UUV协同导航系统的状态方程和观测方程,并基于自适应卡尔曼滤波方法对UUV状态进行滤波估计.仿真和湖上实验结果表明,文中所提方法可有效提升UUV导航精度.