自二十世紀(jì)末,智能水下航行器（Autonomous Underwater Vehicle,AUV）作為海洋探索、開發(fā)的得力助手,代替人類到深海高危區(qū)域進(jìn)行海洋探測,受到世界各國的廣泛關(guān)注。水下導(dǎo)航技術(shù)作為水下航行器的關(guān)鍵技術(shù),得到科研人員的重視。尤其在水下航行器協(xié)同導(dǎo)航技術(shù)方面,通過降低水下航行器配置,增強(qiáng)AUV間的信息共享,提高導(dǎo)航精度,已成為水下導(dǎo)航領(lǐng)域新的研究熱點(diǎn)。本文基于多AUV協(xié)同系統(tǒng),對(duì)該系統(tǒng)導(dǎo)航定位的誤差及算法進(jìn)行研究。論文的主要工作有:1、針對(duì)多AUV協(xié)同導(dǎo)航系統(tǒng)中單領(lǐng)航艇和雙領(lǐng)航艇協(xié)同導(dǎo)航定位方法,進(jìn)行了詳細(xì)的研究,通過介紹單領(lǐng)航艇和雙領(lǐng)航艇協(xié)同定位原理,建立了相應(yīng)的定位模型。針對(duì)基于單領(lǐng)航艇模式下信息源較少,從而導(dǎo)致系統(tǒng)可觀測性較差,對(duì)其進(jìn)行可觀測性分析,為后文仿真驗(yàn)證做鋪墊。2、從協(xié)同導(dǎo)航系統(tǒng)的水聲測距角度出發(fā),分析影響多AUV協(xié)同導(dǎo)航精度的因素,并對(duì)協(xié)同導(dǎo)航中從AUV航位推算進(jìn)行誤差分析。影響協(xié)同導(dǎo)航精度的因素主要有聲速誤差、時(shí)間延遲、時(shí)鐘同步、洋流影響,并對(duì)上述因素進(jìn)行定性或定量分析。3、針對(duì)單領(lǐng)航艇和雙領(lǐng)航艇兩種協(xié)同導(dǎo)航系統(tǒng),研究了擴(kuò)展卡爾曼濾波算法（Ext... 

【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)】：80 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１?ＧＯＡＴＳ系統(tǒng)水雷探測示意圖??

ｍＢｂａＭａｐＵＢＩＢｉｌｉｌＰ＾?．）二，??圖１．２大陸架觀測系統(tǒng)中的Ｇｌｉｄｅｒ?ＡＵＶｓ??１９９５年起，由麻省理工學(xué)院（ＭＩＴ）海洋實(shí)驗(yàn)室等三家科研機(jī)構(gòu)合作完場自主海洋??采樣網(wǎng)絡(luò)（ＡＯＳＮ），該系統(tǒng)由配備探測傳感器的ＡＵＶ組成，建設(shè)周期５年，是最具影??響力的多ＡＵＶ系統(tǒng)的基礎(chǔ)應(yīng)用研究。在此之后，由美國蒙特利灣海洋研究所主導(dǎo)的??ＡＯＳＮ?ＩＩ開始實(shí)施，該系列項(xiàng)目利用多個(gè)智能水下機(jī)器人和滑翔式水下機(jī)器人搭載不同??類型的水下傳感器，并對(duì)一個(gè)范圍內(nèi)的海洋空間進(jìn)行長時(shí)間的數(shù)據(jù)采集，實(shí)現(xiàn)預(yù)測海洋??的物理性。２００３年，該項(xiàng)目首次通過試驗(yàn)驗(yàn)證其可行性，對(duì)海洋環(huán)境探測、建模、預(yù)測??提供了大量寶貴的數(shù)據(jù)。２００６年，在蒙特利海灣試驗(yàn)，通過ＡＳＶ和ＡＵＶ組建了一套??協(xié)同定位和編隊(duì)控制的系統(tǒng)

成多項(xiàng)試驗(yàn)。??．??圖１．３蒙特利灣ＡＯＳＮ試驗(yàn)示意圖??２００２年末，葡萄牙波爾圖大學(xué)借鑒模塊化的思想，利用多個(gè)ＵＵＶ搭建了一個(gè)海洋??水文數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)。該系統(tǒng)由一個(gè)水面節(jié)點(diǎn)、一套水聲定位系統(tǒng)、兩臺(tái)ＡＵＶ組成。其??能完成水下環(huán)境監(jiān)測、沉船目標(biāo)搜索等任務(wù)，同時(shí)在模塊化設(shè)計(jì)的幫助下，能在短時(shí)間??內(nèi)切換工作任務(wù)［７］。??２００３年，美國海軍在“伊拉克自由”行動(dòng)中，利用Ｈｙｄｒｏｉｄ公司研制的多臺(tái)ＲＥＭＵＳ－??３??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]我國深海自主水下機(jī)器人的研究現(xiàn)狀[J]. 李碩,劉健,徐會(huì)希,趙宏宇,王軼群.  中國科學(xué):信息科學(xué). 2018(09)
[2]基于粒子群優(yōu)化的UKF在SINS/GPS組合導(dǎo)航中的應(yīng)用[J]. 徐曉蘇,閆琳宇,吳曉飛,龐東,彭源源.  中國慣性技術(shù)學(xué)報(bào). 2018(02)
[3]多無人水下航行器協(xié)同導(dǎo)航定位研究進(jìn)展[J]. 張立川,許少峰,劉明雍,徐德民.  高技術(shù)通訊. 2016(05)
[4]自主/遙控水下機(jī)器人研究現(xiàn)狀[J]. 李一平,李碩,張艾群.  工程研究-跨學(xué)科視野中的工程. 2016(02)
[5]基于通信延遲誤差補(bǔ)償?shù)膮f(xié)同導(dǎo)航算法[J]. 王文佳,孫睿智,高偉,徐博.  火力與指揮控制. 2014(12)
[6]多AUV協(xié)同導(dǎo)航問題的研究現(xiàn)狀與進(jìn)展[J]. 徐博,白金磊,郝燕玲,高偉,劉亞龍.  自動(dòng)化學(xué)報(bào). 2015(03)
[7]水下聲速計(jì)算公式的優(yōu)化選擇[J]. 陳長安,吳碧,王升.  艦船科學(xué)技術(shù). 2014(06)
[8]一種考慮時(shí)鐘同步問題的多AUV協(xié)同定位算法[J]. 張福斌,張小龍,馬朋.  魚雷技術(shù). 2013(05)
[9]基于雙領(lǐng)航者的多AUV協(xié)同導(dǎo)航系統(tǒng)可觀測性分析[J]. 高偉,劉亞龍,徐博.  系統(tǒng)工程與電子技術(shù). 2013(11)
[10]基于距離量測的主從式AUV協(xié)同定位方法[J]. 張永清,張福斌,張立川.  火力與指揮控制. 2011(11)

博士論文
[1]AUV水下導(dǎo)航系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 何東旭.哈爾濱工程大學(xué) 2013
[2]水下航行器導(dǎo)航及數(shù)據(jù)融合技術(shù)研究[D]. 楊峻巍.哈爾濱工程大學(xué) 2012
[3]非線性濾波方法及其在導(dǎo)航中的應(yīng)用研究[D]. 向禮.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2009
[4]粒子群優(yōu)化算法的理論及實(shí)踐[D]. 張麗平.浙江大學(xué) 2005

碩士論文
[1]水下運(yùn)動(dòng)目標(biāo)同步測距理論與實(shí)現(xiàn)[D]. 任緒科.西北工業(yè)大學(xué) 2005



本文編號(hào)：3349081