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小型AUV水下导航系统关键技术研究     在线阅读 整本下载 分章下载 分页下载 本系统暂不支持迅雷或FlashGet等下载工具
【英文题名】 Research on Key Technologies of Small AUV's Underwater Navigation System
【作者】 张强;
【导师】 孙尧;
【学位授予单位】 哈尔滨工程大学;
【学科专业名称】 导航、制导与控制
【学位年度】 2011
【论文级别】 博士
【网络出版投稿人】 哈尔滨工程大学
【网络出版投稿时间】 2012-02-15
【关键词】 小型水下机器人; 水下组合导航系统; 航姿系统; 无迹卡尔曼滤波算法; 阿伦方差;
【英文关键词】 small AUV; underwater integrated navigation system; AHRS; UKF; Allan variance;
【中文摘要】 本文研究了小型AUV水下组合导航系统所涉及的几个关键技术:导航器件误差参数的辨识与滤波、航姿参考系统的姿态解算以及组合导航系统的信息融合策略。 小型AUV的组合导航系统由于受到艇体体积和成本的限制,往往选用体积小、成本低、功耗小的MEMS惯性器件,以及体积和功耗均较小的Doppler测速仪。这些导航器件虽然能够满足小型AUV的机械与电气特性要求,但是往往测量精度低。采用上述导航器件构成的组合导航系统不但定位精度低,甚至会影响AUV的制导与控制系统的稳定性。论文的前半部分主要就是针对小型AUV采用的导航器件上述问题展开研究。 首先在对MEMS惯性器件的确定性误差进行标定后,根据经典Allan方差技术,分别根据直接采样和交叠采样技术推导了递推Allan方差辨识算法,使得MEMS惯性器件随机误差参数的在线辨识成为可能。 然后运用时间序列分析技术建立了组合导航系统中相控阵Doppler测速仪的噪声模型,并借鉴S面控制算法提出了适用于小型AUV的Doppler测速仪的Kalman滤波器。 最后针对小型AUV采用的航姿参考系统中电子罗盘子系统需要进行自差校正的问题,提出了一种基于UT变换的...
【英文摘要】 The dissertation has investigated several key technologies of underwater integrated navigation system of small AUV (Autonomous Underwater Vehicles). They were devices error parameters identification technique and their noise filtering technique, attitude determination of AHRS (Attitude and Heading Reference System), and the fusion strategy of integrated navigation system. Owing to restrictions on hull size and cost of small AUV, its integrated navigation system always adopts MEMS inertial devices, which...
【更新日期】 2012-03-16

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导师:孙尧    导师单位:哈尔滨工程大学    学位授予单位:哈尔滨工程大学
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