【摘 要】
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随着人类对未知海洋世界探索的增多,智能水下机器人(AUV)的发展越来越受到世界的瞩目。而高精度的导航技术是制约水下机器人向前发展的重要难题。本文结合河流水下自主航行器
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随着人类对未知海洋世界探索的增多,智能水下机器人(AUV)的发展越来越受到世界的瞩目。而高精度的导航技术是制约水下机器人向前发展的重要难题。本文结合河流水下自主航行器“AUV-R”的实际情况,提出了基于测距声呐和电子航道图的辅助定位算法,并利用该算法对组合导航系统的误差进行了辨识与修正。论文的主要工作有:1、对小型AUV组合导航系统进行设计,对导航系统所涉及传感器进行性能分析与并提出数据处理算法,构建组合导航系统整体框架。2、针对DVL的刻度因数误差和安装角偏差进行分析,提出误差的分立式标定与整体式辨识算法,并针对补偿效果较好的整体式辨识算法进行仿真试验;针对TCM5的罗差进行分析与辨识,提出罗差的分段补偿算法并进行试验验证;针对测距声呐的安装偏角与安装位置误差进行一体化误差辨识并进行速度补偿。3、提出一种基于测距声呐和电子航道图数据的辅助定位算法,提出并验证了基于加权轮询的测距声呐工作模式的可行性,利用UT变换对多模型滤波算法进行一定的改进,利用辅助定位信息进行修正,并利用该辅助信息对AUV的初始位置误差、速度误差和安装偏角进行辨识。4、搭建AUV导航系统半实物仿真平台,对传感器数据的滤波效果及船位推算算法的滤波效果进行验证,仿真结果表明本文提出的算法可以在一定程度抑制导航系统的发散情况,可以提高导航系统的精度。
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