捷聯式慣性系統(tǒng)（SINS）具有自主、短時定位精度高、但誤差隨時間累積的特點,多普勒計程儀（DVL）能測量得到的速度信息的精度較高,因此,SINS/DVL組合系統(tǒng)就具有了較強的自主性和較高的導航精度,是目前廣泛應用的較為成熟水下導航系統(tǒng)。本文對SINS/DVL組合導航系統(tǒng)進行了研究,并針對DVL測量數據失效的情況下如何保證該導航系統(tǒng)的定位精度方面進行了深入探討。本文首先論述了捷聯慣導系統(tǒng)的工作原理、誤差來源以及建立了位置、速度和姿態(tài)角的誤差方程,此外還論述了多普勒計程儀的測速度原理、誤差來源與誤差建模。其次,建立了SINS/DVL組合導航方式的卡爾曼濾波系統(tǒng)狀態(tài)方程和量測方程,并對SINS/DVL組合導航系統(tǒng)進行了數學仿真。從仿真結果可以看出,經過卡爾曼濾波和反饋校正后,可以有效補償組合導航系統(tǒng)的位置誤差和速度誤差,使組合系統(tǒng)達到了一定導航定位精度。然后,為了在DVL測量數據無效時仍然能保證SINS/DVL組合系統(tǒng)的定位精度,本文研究了把AUV動力學模型和自適應神經模糊推理系統(tǒng)（ANFIS）引入組合系統(tǒng),輔助SINS/DVL進行導航的方法。一方面,AUV動力學模型能根據作用在其上的外力來... 

【文章來源】：哈爾濱工程大學黑龍江省 211工程院校

【文章頁數】：80 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．２光學慣導系統(tǒng)法國ＰＨＩＮＳ??

哈爾濱工程大學碩士學位論文??無人水下航行器“ＣＲ－０１”號如圖１．３所示。??￡＇??＼??圖１．３無人水下航行器“ＣＲ－０１”號??很早以前國外就開始了水下航行器的研究工作，研究到目前為止也取得了不少豐碩??的成果。美國早在１９３４年就已經把載人水下機器人研制出來了，無人有纜水下機器人??也相繼問世�！埃眨眨帧碧栕灾魉聶C器人經過美國國防高級研究計劃局和某研究機構的??共同努力于１９９０年研制成功。美國Ｋｅａｒｆｏｔｔ公司還和丹麥ＭａｒｉｄａｎＡ／Ｓ公司共同研制??成的一個水下系統(tǒng)ＳＩＮＳ／ＤＶＬ的定位精度可達航程的０．０３％，它需要載體距離海底的??距離在２００ｍ以內，這就是著名的ＭＡＲＰ０Ｓ號。２００５年誕生的Ｈｕｇｉｎ?３０００型水下航行??器在社會各界都得到了廣泛應用，它是由挪威Ｋ〇ｎｇＳｂｅｒｇ［５］研制的。Ｈｕｇｉｎ?３０００的性能??非常好，可以搭載多種傳感器下潛到３０００米，它充分利用了?ＳＩＮＳ和ＤＶＬ這兩個主要??的導航設備各自的優(yōu)勢。Ｋｏｎｇｓｂｅｒｇ的Ｈｕｇｉｎ?３０００無人水下潛航器如圖１．４。??圖１．４?Ｋｏｎｇｓｂｅｒｇ的Ｈｕｇｉｎ?３０００無人水下潛航器??１．３組合導航信息融合研究現狀??信息融合就是一個對信息的處理過程，它把來自多個傳感器的量測信息根據設定的??規(guī)則利用計算機技術進行綜合優(yōu)化分析

圖１．３無人水下航行器“ＣＲ－０１”號??很早以前國外就開始了水下航行器的研究工作，研究到目前為止也取得了不少的成果。美國早在１９３４年就已經把載人水下機器人研制出來了，無人有纜水下機也相繼問世�！埃眨眨帧碧栕灾魉聶C器人經過美國國防高級研究計劃局和某研究機共同努力于１９９０年研制成功。美國Ｋｅａｒｆｏｔｔ公司還和丹麥ＭａｒｉｄａｎＡ／Ｓ公司共同成的一個水下系統(tǒng)ＳＩＮＳ／ＤＶＬ的定位精度可達航程的０．０３％，它需要載體距離海距離在２００ｍ以內，這就是著名的ＭＡＲＰ０Ｓ號。２００５年誕生的Ｈｕｇｉｎ?３０００型水下器在社會各界都得到了廣泛應用，它是由挪威Ｋ〇ｎｇＳｂｅｒｇ［５］研制的。Ｈｕｇｉｎ?３０００的非常好，可以搭載多種傳感器下潛到３０００米，它充分利用了?ＳＩＮＳ和ＤＶＬ這兩個的導航設備各自的優(yōu)勢。Ｋｏｎｇｓｂｅｒｇ的Ｈｕｇｉｎ?３０００無人水下潛航器如圖１．４。??

【參考文獻】：
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本文編號：3364401