自主水下航行器（AUV）是海洋觀測(cè)與探測(cè)的重要技術(shù)裝備。當(dāng)前AUV水下導(dǎo)航技術(shù)面臨實(shí)時(shí)性差、信息源少、干擾多等瓶頸問題,成為世界發(fā)達(dá)國(guó)家海洋科學(xué)技術(shù)的前沿研究領(lǐng)域。對(duì)AUV前沿導(dǎo)航技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行了系統(tǒng)總結(jié),重點(diǎn)分析了水下導(dǎo)航的研究熱點(diǎn)并提出主流導(dǎo)航系統(tǒng)及關(guān)鍵技術(shù)。在此基礎(chǔ)上,從無(wú)輔助的單一慣性導(dǎo)航、組合導(dǎo)航及協(xié)同導(dǎo)航3個(gè)維度總結(jié)各自導(dǎo)航方式的技術(shù)特點(diǎn),并分析了AUV導(dǎo)航技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。 

【文章來(lái)源】：導(dǎo)航定位學(xué)報(bào). 2020,8(02)CSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：7 頁(yè)

【部分圖文】：

PHINS外觀圖

重力導(dǎo)航（gravity navigation）是1種高隱蔽性、無(wú)源、完全自主的導(dǎo)航方式。重力儀作為重力導(dǎo)航關(guān)鍵支撐設(shè)備，能利用重力敏感器僅敏感當(dāng)?shù)卮咕�方向的慣性力信息，經(jīng)過重力信號(hào)解析后得到當(dāng)?shù)刂亓Ξ惓Ｐ畔�，水平方向則由系統(tǒng)穩(wěn)定平臺(tái)提供。地磁、重力導(dǎo)航通常作為輔助INS組合導(dǎo)航使用。圖5所示的是高精度海洋儀。2016年，中船重工707所在國(guó)家973計(jì)劃支持下，完成了永興島附近海域2個(gè)典型重力場(chǎng)區(qū)域慣性/重力匹配組合導(dǎo)航技術(shù)實(shí)船原理性驗(yàn)證試驗(yàn)，并結(jié)合隨船試驗(yàn)的1套美國(guó)L&R SII海洋重力儀對(duì)自研重力儀測(cè)量精度進(jìn)行了評(píng)估。其動(dòng)態(tài)精度為1×10-5 m/s2；月漂移≤3×10-5 m/s2；分辨率≤1×10-6 m/s2；測(cè)量量程：±0.1 m/s2，精度已達(dá)到美國(guó)L&R SII海洋重力儀測(cè)量精度。文獻(xiàn)[21]對(duì)重力導(dǎo)航和地磁導(dǎo)航進(jìn)行了對(duì)比實(shí)驗(yàn)，并指出在一些重力或者磁力變化不足的地區(qū)將這2種方法結(jié)合起來(lái)具有更好的導(dǎo)航性能。文獻(xiàn)[22]提出1種存在地磁異常的新策略，讓AUV在沒有地磁圖的情況下到達(dá)目的地，仿真結(jié)果證明能有效地克服地磁異常的干擾。隨著地磁矢量傳感器技術(shù)和地磁適量探測(cè)技術(shù)的發(fā)展，建立起高精度的地磁矢量數(shù)據(jù)庫(kù)將是今后1個(gè)重要的技術(shù)發(fā)展方向。

2006年，美國(guó)自主海洋采樣網(wǎng)絡(luò)（autonomous ocean sampling network,AOSN）項(xiàng)目在蒙特利海灣附近海域進(jìn)行多AUV之間的水聲通訊及協(xié)同定位問題。2009年，歐盟（coordination and control of cooperating unmanned systems,GREX）項(xiàng)目[23]完成多AUV協(xié)作下的海洋環(huán)境測(cè)繪任務(wù)。圖7、圖8分別表示并行式協(xié)同導(dǎo)航系統(tǒng)示意圖和美國(guó)麻省理工學(xué)院的CADRE主從式協(xié)同導(dǎo)航系統(tǒng)（cooperative autonomy for distributed reconnaissance and exploration system）。圖7 CADRE主從式協(xié)同導(dǎo)航系統(tǒng)示意圖

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]水下地形匹配輔助導(dǎo)航技術(shù)研究[J]. 鄒煒,孫玉臣.  艦船電子工程. 2017(08)
[2]基于SINS/LBL緊組合的AUV水下導(dǎo)航定位技術(shù)[J]. 張濤,石宏飛,徐曉蘇.  中國(guó)慣性技術(shù)學(xué)報(bào). 2015(04)



本文編號(hào)：3332637