The invention establishes a more accurate model of DVL velocity measurement error, and proposes an on-line calibration method of DVL velocity measurement error. The starting point of the carrier is regarded as the \first point\, which makes the carrier submerge in a constant attitude, and then move horizontally in a straight line with a constant attitude. After running for a period of time, it floats to the water surface and receives GNSS signals. Obtain the position information, take the first floating point as the \second point\, record the real displacement of the trajectory from the \first point\ to the \second point\ and the displacement with errors; then make the carrier submerge in a constant attitude once again, and then make the horizontal linear motion in a constant attitude, and make the second floating point as the \second point\. For the third point, the real displacement and the displacement with errors of the trajectory from the second point to the third point are recorded. The two displacements are brought into the calibration equation system to obtain all the errors of velocity measurement to be calibrated, thus completing the calibration.
【技术实现步骤摘要】
一种DVL测速误差在线标定方法
本专利技术涉及一种DVL测速误差在线标定方法,属于惯性导航系统领域。
技术介绍
高精度的水下导航仍是所有水下平台所面临的重大挑战。由于不需要先验知识和实时的外部信息,因此惯性导航系统(INS)/多普勒计程仪(DVL)组合导航是最具发展潜力的水下导航方法之一。INS可以独立地提供所有导航信息:姿态、速度和位置。它虽然短时精度高,但误差会随着时间而累积。对于INS/DVL组合导航系统,DVL可以提供精确的速度量测,因此INS误差会得到很好地抑制,导航定位精度有了很大程度地提升。DVL的测速精度是影响SINS/DVL组合导航系统精度的决定性因素之一,DVL的测速误差主要由三部分组成:刻度因数误差、安装误差角和常值误差。DVL测速误差标定问题引起了国内外众多学者的广泛关注,最早的标定方法只考虑了一个自由度,即只考虑航向安装偏差角。一种基于最小二乘法的船载DVL航向安装误差角的估计方法被提出,该方法以全球卫星导航系统(GNSS)提供的速度信息作为外参考来估计安装误差角。随后,安装误差角标定被扩展到了3个自由度,即除了航向安装偏差角之外,还估计了水平安装误差角。但是这些标定方法需要额外的传感器提供精确的位置和速度信息,例如GNSS或者长基线导航系统(LBL)。这就要求航行器在在水面接收GNSS信号或者利用附近的发射基站以获取准确的位置信息,因此,该标定方法应用条件较为苛刻,在实际使用中受到了一定的限制。有学者提出了一种GNSS辅助下的基于Kalman滤波的标定方法,该方法要求运载体在一段时间内连续接收GNSS信号,不利于运载体在执行任务 ...
【技术保护点】
1.一种DVL测速误差在线标定方法,其特征在于,将运载体的起始点作为“第一个点”,使运载体以恒定姿态下潜,接着以恒定姿态做水平直线运动,运行一段时间后上浮至水面,接收GNSS信号获得位置信息,将第一次上浮的点作为“第二个点”,记录“第一个点”至“第二个点”的运动轨迹的真实位移和带有误差的位移;然后再一次使运载体以恒定姿态下潜,接着以恒定姿态做水平直线运动,将第二次上浮的点作为“第三个点”,记录“第二个点”至“第三个点”的运动轨迹的真实位移和带有误差的位移,将两次所述位移带入标定方程组得到全部待标定测速误差项,从而完成标定。
【技术特征摘要】
1.一种DVL测速误差在线标定方法,其特征在于,将运载体的起始点作为“第一个点”,使运载体以恒定姿态下潜,接着以恒定姿态做水平直线运动,运行一段时间后上浮至水面,接收GNSS信号获得位置信息,将第一次上浮的点作为“第二个点”,记录“第一个点”至“第二个点”的运动轨迹的真实位移和带有误差的位移;然后再一次使运载体以恒定姿态下潜,接着以恒定姿态做水平直线运动,将第二次上浮的点作为“第三个点”,记录“第二个点”至“第三个点”的运动轨迹的真实位移和带有误差的位移,将两次所述位移带入标定方程组得到全部待标定测速误差项,从而完成标定。2.如权利要求1所述的一种DVL测速误差在线标定方...
【专利技术属性】
技术研发人员:王博,刘泾洋,邓志红,肖烜,
申请(专利权)人:北京理工大学,
类型:发明
国别省市:北京,11
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