基于虚拟移动长基线的载人潜水器声学定位算法

作     者：尤晓艳 武岩波 朱敏 You Xiaoyan;Wu Yanbo;Zhu Min

作者机构：中国科学院声学研究所海洋声学技术中心北京100190 中国科学院大学北京100190 北京市海洋声学装备工程技术研究中心北京100190 中国科学院声学研究所声场声信息国家重点实验室北京100190 

出 版 物：《仪器仪表学报》 (Chinese Journal of Scientific Instrument)

年 卷 期：2019年第40卷第11期

页      面：146-154页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0824[工学-船舶与海洋工程] 082401[工学-船舶与海洋结构物设计制造] 

基　　金：国家自然科学基金(61971472) 国家重点研发计划(2016YFC0300300,2016YFC0300605) 中国科学院海洋信息技术创新研究院创新前瞻项目(CXQZ201705,CXQZ201801) 中国科学院声学研究所青年英才计划(QNYC201609)项目资助 

主　　题：虚拟移动长基线 野值剔除 最小二乘 卡尔曼滤波 载人潜水器 

摘      要：为保障潜水器水下安全作业,设计了一种基于虚拟移动长基线(VMLBL)的声学定位算法,并对影响定位误差的因素进行了分析。该算法无需事先布放海底基阵,仅利用存储的距离信息实现潜水器定位。首先基于卡尔曼滤波算法的新息特性对测距信息进行野值剔除及信息修正,克服异常值对定位结果的影响;然后融合潜水器移动矢径和测距信息构建虚拟移动长基线定位系统,用最小二乘法对其进行解算;最后级联卡尔曼滤波进行信号处理并给出最终定位结果。仿真和试验结果表明,算法定位误差在10%以内的数据有效率可以达到95.1%,定位结果能较好拟合超短基线定位系统,可以为载人潜水器提供有效的辅助定位。