傳統(tǒng)AUV依靠水下慣性導(dǎo)航設(shè)備自主定位的方法無法實時進(jìn)行水下信息感知和系統(tǒng)控制。水聲定位是AUV定位導(dǎo)航技術(shù)的一個研究領(lǐng)域,可用于水下運動目標(biāo)定位與導(dǎo)航、水下靜止目標(biāo)勘測等。文章分析闡述三種經(jīng)典AUV定位方法,進(jìn)一步研究AUV快速定位解算原理,論證影響AUV運載器在深海工作時產(chǎn)生的定位誤差來源并進(jìn)行仿真試驗分析,最終將研究成果應(yīng)用在目前現(xiàn)有某型AUV運載器上,實現(xiàn)自身水下定位、導(dǎo)航與遠(yuǎn)程遙控。 

【文章來源】：船舶工程. 2020,42(06)北大核心

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

斜距測時誤差與系統(tǒng)a)測時誤差0.5ms

船舶電氣、通信設(shè)備及自動控制—102—影響當(dāng)?shù)刃曀贉y速誤差為0.5m/s，浮標(biāo)陣元誤差為0.8m時，設(shè)定斜距測時誤差分別為0.5ms和5ms，計算5000次后取均值，仿真結(jié)果見圖8。3）仿真分析GPS誤差對于運動AUV定位的影響當(dāng)?shù)刃曀贉y速誤差為0.2m/s，斜據(jù)時延誤差為0.5ms時，設(shè)定海上浮標(biāo)自身GPS誤差分別為0.5m和0.8m，計算5000次后取均值，仿真結(jié)果見圖9。圖7測速誤差與系統(tǒng)定位誤差對比分析圖圖8斜距測時誤差與系統(tǒng)定位精度對比分析圖圖9GPS誤差與系統(tǒng)定位精度對比分析圖由圖7可知，等效聲速測速誤差逐漸變大時，系統(tǒng)定位誤差逐漸變大。由計算結(jié)果與仿真研究得出，等效測速誤差對于系統(tǒng)定位誤差影響不大，小于浮標(biāo)位置誤差對于系統(tǒng)定位誤差的影響。由圖8、圖9可知：在正方形的水域內(nèi)部，越靠近中心的位置，系統(tǒng)定位精度越高，隨著水下航行平臺逐漸遠(yuǎn)離浮標(biāo)時，定位誤差越來越大，精度越來越低。在給定仿真條件下，根據(jù)右側(cè)彩色棒對比圖分析a)聲速誤差0.5m/sb)聲速誤差5m/sa)測時誤差0.5msb)測時誤差5msa)GPS誤差0.5mb)GPS誤差0.8m

維護我國的海洋安全、保護我國領(lǐng)海主權(quán)至關(guān)重要[16-17]。民用方面中，許多測繪、通信等行業(yè)目前也都逐步面向海洋進(jìn)行開發(fā)。在對深海油氣田的探測時，必須提前了解該地區(qū)的海底地形地貌特征[18]，在海底油氣管道的架設(shè)和海底光纜管線鋪設(shè)維護時，受海底洋流作用的影響，執(zhí)行任務(wù)的目標(biāo)船需要在極高的精度要求下作業(yè)。依靠AUV平臺搭載的側(cè)掃聲吶或者多波束聲吶進(jìn)行海底勘測不但可以提高工作效率，還能避免因為潮汐、洋流等客觀因素造成對這些工作的影響，使深海探測定位精度更高。圖11AUV在海洋工程領(lǐng)域應(yīng)用圖120°60°120°60°aaaa

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]多波束合成孔徑聲吶技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 李海森,魏波,杜偉東.  測繪學(xué)報. 2017(10)
[2]被動聲吶浮標(biāo)定位技術(shù)研究與仿真[J]. 黃乘順,李星亮.  通信技術(shù). 2017(09)
[3]多波束測深聲納技術(shù)研究新進(jìn)展[J]. 李海森,周天,徐超.  聲學(xué)技術(shù). 2013(02)
[4]浮標(biāo)通信的仿真與設(shè)計[J]. 張建忠,秦建存.  無線電通信技術(shù). 2012(05)
[5]海洋地球物理技術(shù)的發(fā)展[J]. 金翔龍.  東華理工學(xué)院學(xué)報. 2004(01)

博士論文
[1]長基線定位信號處理若干關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 付進(jìn).哈爾濱工程大學(xué) 2007

碩士論文
[1]長基線浮標(biāo)定位系統(tǒng)基站設(shè)計[D]. 蘭天.哈爾濱工程大學(xué) 2017
[2]長基線高精度定位方法研究與實現(xiàn)[D]. 李翔宇.哈爾濱工程大學(xué) 2017
[3]海底管道防腐狀態(tài)檢測關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 劉佳.大連理工大學(xué) 2008



本文編號：3088903