【技术实现步骤摘要】
基于航姿和DVL的小型AUV导航定位的方法及装置
[0001]本专利技术涉及导航
，具体涉及一种基于航姿和DVL的小型AUV导航定位的方法及装置。
技术介绍
[0002]自主式水下无人潜航器(autonomous underwater vehicle，AUV)，由于其体积小、使用成本低、智能化自主作业、保障维护方便、隐蔽性好等诸多优点，在海洋开发等领域正发挥着越来越重要的作用。随着AUV应用领域的逐渐扩展，对导航系统的要求也越来越高，需要具备远航程和长航时的高精度导航定位能力。因为高精度导航定位，决定着AUV能否安全作业及返回，以及水下目标定位、海底地形测绘、水下定点布放等作业结果的准确性。目前，AUV大多使用由FINS、GPS和DVL构成的组合导航系统。但成本过于高昂，且尺寸重量和功耗较大，不能很好满足小型AUV对导航设备的需要。同时，有关小型AUV水下导航定位的文献提到基于航姿和DVL的方式，但其仅使用了航向角和DVL三轴速度的方式，未考虑航行体的水平航行姿态(俯仰角、横滚角)对速度矢量在空间旋转中的作用。>[0003]针对上本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于航姿和DVL的小型AUV导航定位的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：步骤S1：基于多普勒计程仪(DVL)的标定参数，对DVL载体系下速度进行修正，修正后的速度记为v
b
；所述DVL配置于所述小型AUV中；步骤S2：将所述修正后的速度转换为地理系下的速度；步骤S3：设置所述小型AUV的导航系统的解算周期为DVL的测速周期；基于所述解算周期、当前解算周期的上一解算周期确定的所述小型AUV的位置信息、以及所述地理系下的速度对所述小型AUV的位置信息进行实时推算，实时确定所述小型AUV的位置信息；若当前解算周期为第一个解算周期，所述上一解算周期确定的所述小型AUV的位置信息为导航系统启动时刻的GPS定位信息；步骤S4：实时检测所述小型AUV是否获得GPS定位信息，若是，基于GPS定位信息更新当前解算周期确定的所述小型AUV的位置信息；否则，将实时推算的所述小型AUV的位置信息作为当前解算周期确定的所述小型AUV的位置信息。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S1，其中，所述多普勒计程仪(DVL)的标定参数的确定方式包括：步骤S11：所述DVL初次使用时，标定参数[ε,k]的初始值为[0,1]；其中，ε为磁罗盘/或AHRS和DVL的两者载体坐标系间航向安装夹角，k为所述DVL的标度因数；步骤S12：使所述小型AUV在水域开展一段水下航行，在所述小型AUV入水前设置所述导航系统不再使用GPS定位信息来刷新导航系统的经纬度；获取num组所述小型AUV在入水前和出水后的同步数据，每组同步数据包括两对数据，每对代表同一位置处所述小型AUV的GPS定位信息和所述小型AUV推算的位置信息；两对数据代表的位置彼此不同，一对代表所述小型AUV入水前的同步数据，另一对代表所述小型AUV出水后的同步数据；步骤S13：对num组中的每一组所述小型AUV的同步数据，均执行以下操作：获取当前组中所述小型AUV的GPS定位信息(L
A
，λ
A
)及(L
B
，λ
B
)，获取当前组中所述小型AUV的经解算获得的位置信息(L
A1
，λ
A1
)及(L
C
，λ
C
)，其中(L
A
，λ
A
)与(L
A1
，λ
A1
)对应入水前的同一位置，(L
B
，λ
B
)与(L
C
，λ
C
)对应出水后的同一位置，L
A
为AUV入水前GPS纬度，λ
A
为AUV入水前GPS经度，L
A1
为AUV入水前所述小型AUV的经解算获得的纬度，λ
A1
为AUV入水前所述小型AUV的经解算获得的经度；L
B
为AUV出水后GPS纬度，λ
B
为AUV出水后GPS经度，L
C
为AUV出水后所述小型AUV的经解算获得的纬度，λ
C
为AUV出水后所述小型AUV的经解算获得的经度；则基于该组所述小型AUV的同步数据，确定标定参数[ε，k]：ε＝atan(d
N_GNSS
/d
E_GNSS
)
‑
atan(d
N_dvl
/d
E_dvl
)
ꢀꢀꢀꢀ
(2)其中：d
N_dvl
＝(L
C
‑
L
A1
)
·
Red
N_GNSS
＝(L
B
‑
L
A
)
·
Re
其中，Re为地球半径，d
N_dvl
、d
E_dvl
...
【专利技术属性】
技术研发人员：白龙，曾盎，彭俊，吕志刚，熊思任，
申请(专利权)人：宜昌测试技术研究所，
类型：发明
国别省市：
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