AUV是探索海洋的重要工具之一,高精度的導(dǎo)航系統(tǒng)是其能在水下安全工作的重要保障,因此人們對(duì)AUV的導(dǎo)航精度要求不斷提高。目前,AUV最常用的導(dǎo)航方法有四大類,分別是航位推算法、水聲定位法、地球物理導(dǎo)航方法和水下GPS定位系統(tǒng)等。其中,水聲定位系統(tǒng)（長(zhǎng)基線、短基線、超短基線等）使用聲吶陣列來估計(jì)AUV的航程和方位,定位精度較高,其缺點(diǎn)是作用距離有限。航位推算法是在已知起始點(diǎn)位置的情況下,利用當(dāng)前速度和移動(dòng)方向推算下一位置的過程,是AUV目前最常用的導(dǎo)航方法之一。傳統(tǒng)的航位推算依賴于陀螺儀和加速度計(jì)等慣性傳感器,陀螺儀用來估計(jì)AUV相對(duì)參考坐標(biāo)系的方向,加速度計(jì)用來估算航行的距離。航位推算導(dǎo)航的一個(gè)主要挑戰(zhàn)來自于慣性傳感器（陀螺儀,加速度計(jì)等）的測(cè)量誤差,特別是當(dāng)AUV靠近或位于海洋表面時(shí),其移動(dòng)會(huì)受到海洋波浪的影響,AUV的俯仰角會(huì)隨著波浪起伏快速變化,這種快速的變化和偏移會(huì)導(dǎo)致陀螺儀對(duì)方向的測(cè)量產(chǎn)生很大噪聲,進(jìn)而對(duì)航位推算造成很大的誤差。本文中,我們提出一種算法,該算法基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),并結(jié)合聲學(xué)定位和航位推算法完成對(duì)AUV的航跡追蹤。首先利用聲學(xué)定位,對(duì)短距離AUV航行的位置進(jìn)行精確定位... 

【文章來源】：吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：56 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 AUV概述
    1.3 水下定位技術(shù)簡(jiǎn)介
    1.4 水下定位技術(shù)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.4.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀
        1.4.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.5 論文主要內(nèi)容及體系結(jié)構(gòu)
第2章 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)相關(guān)技術(shù)分析
    2.1 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)簡(jiǎn)介
    2.2 最優(yōu)化算法
    2.3 數(shù)據(jù)預(yù)處理與評(píng)估方法
    2.4 本章小結(jié)
第3章 AUV運(yùn)動(dòng)模型
    3.1 坐標(biāo)系統(tǒng)
    3.2 坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換
    3.3 航位推算法
    3.4 本章小結(jié)
第4章 基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的航位推算法
    4.1 俯仰角的估算
    4.2 建立神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
    4.3 本章小結(jié)
第5章 實(shí)驗(yàn)仿真
    5.1 波浪模型
    5.2 數(shù)據(jù)生成
    5.3 仿真結(jié)果
        5.3.1 算法A（俯仰角估測(cè)算法）結(jié)果展示
        5.3.2 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練結(jié)果展示
        5.3.3 DR-N算法實(shí)驗(yàn)結(jié)果展示
    5.4 無人機(jī)模擬實(shí)驗(yàn)
        5.4.1 無人機(jī)介紹
        5.4.2 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采集
        5.4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
    5.5 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)介及在學(xué)期間所取得的科研成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]AUV搭載多波束聲納進(jìn)行地形測(cè)量的現(xiàn)狀及展望[J]. 李岳明,李曄,盛明偉,孫玉山,張國(guó)成.  海洋測(cè)繪. 2016(04)
[2]超短基線陣基元位置精確校準(zhǔn)試驗(yàn)研究[J]. 馬根卯,董銘鋒,鐘琴琴.  聲學(xué)與電子工程. 2016(02)
[3]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)
[4]基于GPS的水下動(dòng)態(tài)目標(biāo)定位方法研究[J]. 任紹俊,于惠海.  無線電工程. 2015(07)
[5]水下無線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 畢京學(xué),郭英,甄杰,張鼎凱,楊凱,段淑珍.  導(dǎo)航定位學(xué)報(bào). 2014(01)
[6]關(guān)于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用研究[J]. 李紅超.  電腦知識(shí)與技術(shù). 2014(06)
[7]基于單目視覺的AUV實(shí)時(shí)定位算法研究[J]. 高俊釵,劉明雍,徐飛.  半導(dǎo)體光電. 2013(06)
[8]洋流影響下基于運(yùn)動(dòng)矢徑的AUV協(xié)同定位方法[J]. 劉明雍,張加全,張立川.  控制與決策. 2011(11)
[9]最優(yōu)化算法在BP網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用[J]. 李友坤.  中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品. 2011(18)
[10]基于移動(dòng)長(zhǎng)基線的多AUV協(xié)同導(dǎo)航[J]. 張立川,徐德民,劉明雍,嚴(yán)衛(wèi)生.  機(jī)器人. 2009(06)

碩士論文
[1]AUV長(zhǎng)基線定位算法研究[D]. 李晶.河北師范大學(xué) 2016



本文編號(hào)：3156552