一种某深度水层面模式下的导航信息融合方法及系统技术方案

本发明专利技术公布了一种某深度水层面模式下的导航信息融合方法及系统，在AUV下潜深度较浅时，DVL的声波不能达到水底，其输出的速度信息中包含洋流速度，此时DVL工作在某深度水层面模式，为了回避对洋流的建模问题，提前在水底模式下进行径向基神经网络RBFNN的训练，完成对水底模式下DVL和SINS速度差异和SINS载体运动参数的关联函数的拟合；在AUV处于某深度水层面模式时，将SINS中实时的载体运动参数代入在水底模式下最新训练得到的关联函数，解算出此时将DVL的声波在理论上延长到水底时的输出速度与SINS输出速度的差异，并作为滤波模块的量测输入，最后补偿到SINS上。本发明专利技术有效解决了在多普勒计程仪输出的速度包含洋流速度时，如何既不对洋流建模，又能对SINS进行补偿这一技术问题。

A navigation information fusion method and system based on a certain depth water surface model

【技术实现步骤摘要】
一种某深度水层面模式下的导航信息融合方法及系统
本专利技术属于水下航行器和机器人组合导航领域，具体涉及一种某深度水层面模式下的导航信息融合方法及系统。
技术介绍
海洋不仅蕴藏着丰富的资源，而且还是重要的运输通道和防御外敌的天然屏障。研究利用海洋技术对实现建设海洋大国，提高综合国力具有极其重要的战略意义。水下潜器对海洋资源的开发有着不可忽视的作用，它在海洋环境建模、资源开采、水下目标的检测与识别、水下设备检查以及水下救险和打捞等方面得到了广泛应用，精确的导航技术是其能在水下准确航行的关键。惯性导航系统具有自主导航、保密性好、抗干扰能力强、导航参数丰富及短时间内导航精度高等特点。然而由于惯性传感器固有误差的存在，使得导航误差随时间积累，长时间导航精度较差。所以需要其他误差稳定的导航系统的辅助，对其累积误差周期性的修正，以使其更好的发挥自身优势。多普勒计程仪虽然精度低，但其误差能长时间保持稳定，由于两者的互补性，所以采用捷联惯性导航系统(StrapdownInertialNavigationSystem,SINS)和多普勒计程仪(Dopple本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种某深度水层面模式下的导航信息融合方法，其特征在于，包括以下步骤：/n(1)使AUV下潜，直到DVL的声波能到达水底，在此水底模式下拟合关联函数，导航计算机对关联函数进行保存和更新；/n(2)当DVL的声波只能达到某深度水层面，放弃此某深度水层面模式下多普勒计程仪输出的速度信息，此时导航系统为纯SINS模式；/n(3)某深度水层面模式下不进行RBFNN的训练，直接用导航计算机里保存的步骤(1)获得的关联函数；/n(4)将某深度水层面模式下SINS实时的载体运动参数代入步骤(3)所述的关联函数，求得水底模式时DVL和SINS的速度差异值，即解算得到了某深度水层面模式下将DVL的声波在理论上...

【技术特征摘要】
1.一种某深度水层面模式下的导航信息融合方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)使AUV下潜，直到DVL的声波能到达水底，在此水底模式下拟合关联函数，导航计算机对关联函数进行保存和更新；
(2)当DVL的声波只能达到某深度水层面，放弃此某深度水层面模式下多普勒计程仪输出的速度信息，此时导航系统为纯SINS模式；
(3)某深度水层面模式下不进行RBFNN的训练，直接用导航计算机里保存的步骤(1)获得的关联函数；
(4)将某深度水层面模式下SINS实时的载体运动参数代入步骤(3)所述的关联函数，求得水底模式时DVL和SINS的速度差异值，即解算得到了某深度水层面模式下将DVL的声波在理论上延长到水底时的输出速度与SINS输出速度的差异；
(5)直接将步骤(4)获得的速度差异代替此某深度水层面模式下DVL和SINS的直接输出，作为滤波模块的量测输入，并将推算的最优估计值对SINS进行补偿，实现对放弃了DVL输出的纯SINS导航模式的补偿。


2.根据权利要求1所述的一种某深度水层面模式下的导航信息融合方法，其特征在于，所述步骤(1)包括以下步骤：
(11)将多普勒计程仪和SINS的信息经滤波模块滤波后，对SINS进行补偿；
(12)提取水底模式下DVL、SINS的速度差异和SINS中的载体运动参数作为样本数据；

【专利技术属性】
技术研发人员：黄浩乾，刘聪，
申请(专利权)人：河海大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32