水下機(jī)動(dòng)目標(biāo)跟蹤控制是自主式水下航行器（Autonomous Underwater Vehicle,簡(jiǎn)稱AUV）實(shí)現(xiàn)近海防衛(wèi)、對(duì)接回收、目標(biāo)跟蹤監(jiān)控、目標(biāo)動(dòng)態(tài)打擊等作業(yè)任務(wù)的關(guān)鍵技術(shù),應(yīng)用前景十分廣泛。本文針對(duì)欠驅(qū)動(dòng)AUV機(jī)動(dòng)目標(biāo)跟蹤控制問題開展AUV數(shù)學(xué)模型、水下機(jī)動(dòng)目標(biāo)運(yùn)動(dòng)模型、水下機(jī)動(dòng)目標(biāo)狀態(tài)估計(jì)、欠驅(qū)動(dòng)AUV水下機(jī)動(dòng)目標(biāo)跟蹤控制導(dǎo)引方法和跟蹤控制方法等關(guān)鍵問題的研究。首先,建立欠驅(qū)動(dòng)AUV三維水下機(jī)動(dòng)目標(biāo)跟蹤控制系統(tǒng)中的相關(guān)對(duì)象模型,包括欠驅(qū)動(dòng)AUV模型、水下機(jī)動(dòng)目標(biāo)運(yùn)動(dòng)模型。在慣性坐標(biāo)系和隨體坐標(biāo)系中,分析艇體運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律并進(jìn)行受力分析,建立欠驅(qū)動(dòng)AUV空間運(yùn)動(dòng)學(xué)模型和動(dòng)力學(xué)模型�？紤]空間水下目標(biāo)可能存在的機(jī)動(dòng)運(yùn)動(dòng)狀態(tài),建立適用于水下目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)模型,包括勻速直線運(yùn)動(dòng)（Constant velocity）模型、勻加速直線運(yùn)動(dòng)（Constant acceleration）模型、辛格（Singer）模型、常速率轉(zhuǎn)彎（Constant speed coordinate turn）模型,并給出運(yùn)動(dòng)學(xué)方程。其次,研究基于交互式多模型和擴(kuò)展卡爾曼濾波的水下空間機(jī)動(dòng)目標(biāo)的狀態(tài)估計(jì)方法。在給出水... 

【文章來源】：哈爾濱工程大學(xué)黑龍江省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：117 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖２．１?ＡＵＶ參考坐標(biāo)系??表２．１固定坐標(biāo)系下的參數(shù)和符號(hào)??

哈爾濱工程大學(xué)碩士學(xué)位論文??系統(tǒng)的初始協(xié)方差矩陣為：??ｒ?ｒ／Ｔ?ｒ／Ｔ２?＇??Ｐ＝?ｒ／Ｔ?２ｒ／Ｔ２?３ｒ／Ｔ３?（３－１６）??ｒ／Ｔ１?３ｒ／Ｔ３?６ｒ／Ｔ＾??卡爾曼濾波的過程是從系統(tǒng)的第四個(gè)時(shí)刻開始的，卡爾曼濾波開始階段需要利用前??三個(gè)時(shí)刻的量測(cè)值初始化卡爾曼濾波器。??（４）卡爾曼濾波濾波過程如下圖所示??Ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ?ｓｔｅｐ??

利用馬爾科夫轉(zhuǎn)移矩陣實(shí)現(xiàn)模型之間的交互，模型間存在的交互作用使得當(dāng)目標(biāo)的??運(yùn)動(dòng)模式改變時(shí)，該算法依然具有較為理想的跟蹤效果。交互式多模型算法的基本原理??如圖３．２所示。??３７??


本文編號(hào)：3141425