海底控制點(diǎn)布設(shè)是構(gòu)建海洋時(shí)空基準(zhǔn)的重要環(huán)節(jié),而可靠的海洋基準(zhǔn)定位模型及方法又是實(shí)現(xiàn)高精度海底控制點(diǎn)布設(shè)的前提和基礎(chǔ)。應(yīng)用廣泛的走航船測(cè)量方式兼具靈活性和可控性,但載體異常擾動(dòng)影響不可避免,易導(dǎo)致海底控制點(diǎn)聯(lián)合定位模型解算失真。針對(duì)這一問題,本文提出一種基于自適應(yīng)選權(quán)濾波的GNSS/聲學(xué)聯(lián)合解算方法。首先推導(dǎo)了統(tǒng)一海面及水下觀測(cè)過程的GNSS/聲學(xué)聯(lián)合定位數(shù)學(xué)模型;然后研究了在聯(lián)合模型的自適應(yīng)濾波解算中對(duì)載體異常擾動(dòng)的判別標(biāo)準(zhǔn),給出了各狀態(tài)參數(shù)自適應(yīng)因子的構(gòu)造方法;最后通過仿真和實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行了試驗(yàn)驗(yàn)證。結(jié)果表明:引入自適應(yīng)濾波算法后,能有效改善狀態(tài)擾動(dòng)對(duì)GNSS/聲學(xué)聯(lián)合定位的異常影響,提升其定位穩(wěn)定性及定位精度;當(dāng)分別對(duì)各類狀態(tài)參數(shù)的自適應(yīng)因子進(jìn)行合理構(gòu)造后,濾波效果可達(dá)最佳。

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圖8 實(shí)測(cè)試驗(yàn)2:不同方案偏差結(jié)果對(duì)比

圖7實(shí)測(cè)試驗(yàn)1:不同方案各方向上對(duì)比結(jié)果4結(jié)論

圖1 GNSS/聲學(xué)聯(lián)合定位原理

海面以非差形式進(jìn)行船載動(dòng)態(tài)精密單點(diǎn)定位(precisepointpositioning,PPP),是深遠(yuǎn)海域主要的作業(yè)模式。在水下需顧及聲速系統(tǒng)誤差和隨機(jī)誤差,與海底應(yīng)答器間通過聲學(xué)信號(hào)往返傳播建立聯(lián)系,如圖1所示。聯(lián)合海面和水下觀測(cè)過程可以得聯(lián)合模型的觀測(cè)方程[24-25]....

圖2 測(cè)量船航跡

海面測(cè)量船軌跡如圖2所示,假設(shè)海底已布設(shè)一個(gè)模擬控制點(diǎn),其平面示意位置如五星符號(hào)處所示。海面采用該海域出海約2.5h所測(cè)GPS數(shù)據(jù),采樣率為1s。海底測(cè)量坐標(biāo)系以海底模擬控制點(diǎn)參考位置為坐標(biāo)原點(diǎn)建立,固定其x軸指向。水深設(shè)為1500m,水下聲學(xué)測(cè)量間隔為每秒15次,并顧及聲....

圖3 仿真試驗(yàn)1:不同方案各方向上對(duì)比結(jié)果

(3)在聯(lián)合解算過程中,兩類坐標(biāo)狀態(tài)參數(shù)的估計(jì)結(jié)果均有可能出現(xiàn)與實(shí)際不吻合的情況,方案4在方案3的基礎(chǔ)上,對(duì)兩類坐標(biāo)參數(shù)均進(jìn)行選權(quán)并構(gòu)造了自適應(yīng)因子,合理調(diào)節(jié)了異常動(dòng)力學(xué)信息對(duì)模型的影響,從圖5中可以看出,此方案定位濾波基本沒有明顯的跳躍,結(jié)果非常穩(wěn)定。由表2可以發(fā)現(xiàn),三維點(diǎn)位....

本文編號(hào)：4022955