一种TDOA与RSS组合的水下单源点被动自定位导航方法技术

本申请涉及一种TDOA与RSS组合的水下单源点被动自定位导航方法，该方法基于TDOA和RSS测距技术得到水下目标与信标之间的距离测量值，然后将其与SINS结合从而进行导航定位。传统的RSS方案测距精度低且容易受噪声干扰，将RSS与TDOA组合后再进行定位导航，通过对RSS与TDOA得到的测量值进行融合的方式来降低RSS易受突发噪声影响的问题。融合的方式是以SINS测量值为基准，其原理是依据短时SINS测量精度高的特点。本发明专利技术基于TDOA的原理，提出了可用于单源被动自定位环境下的TDOA的定位方法，解决了传统TDOA不适用于单源点被动自定位的运行环境，使RSS技术能够与TDOA技术结合，提升定位精度，增强了抗干扰能力。增强了抗干扰能力。增强了抗干扰能力。

【技术实现步骤摘要】
一种TDOA与RSS组合的水下单源点被动自定位导航方法


[0001]本申请涉及水下航行器定位的
，尤其是涉及一种TDOA与RSS组合的水下单源点被动自定位导航方法。

技术介绍

[0002]基于声波的水下航行器自定位技术可以分为主动和被动两种方式，其中被动定位的隐蔽性好、安全性高且作用距离远，其通常利用传统的水声定位方案，比如长基线(long baseline,LBL)和超短基线(ultra
‑
short baseline,USBL)。LBL定位系统在实际应用中需要安装至少4个信标，基线长度为0.1km
‑
6km不等，信标阵列的设计、布放、标定以及回收都是非常复杂的，需要花费大量成本，如果所要覆盖的范围更大的话，则需要更多的声学信标。USBL声学单元集中安装在收发器中形成声学阵列，基线长度小于1m，定位精度受斜距影响。
[0003]为了大范围和大规模的应用，降低定位系统的复杂度，降低设备部署回收成本。相比于传统的水声定位系统，基于单信标测距的定位只需要一个声学信标，有效降低了AUV定位的系统安装和本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种TDOA与RSS组合的水下单源点被动自定位导航方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：S101：在水下无人航行器从A点驶向B点的过程中，利用水下无人航行器上的SINS计算出AB两点的距离|AB|，记为d
sins
；S102：分别利用融合的TDOA方法以及RSS方法计算出AB两点的距离d
TDOA
以及d
RSS
；S103：以d
sins
为基准，分别计算d
TDOA
与d
RSS
的权重q
TDOA
和q
RSS
：：之后加权平均作为最终的外部测量：d
TDOA
‑
RSS
＝q
TDOA
*d
TDOA
+q
RSS
*d
RSS
；S104：利用粒子滤波算法将d
TDOA
‑
RSS
作为粒子滤波的更新的部分，d
sins
作为粒子预测部分，得到当前点B的位置。2.根据权利要求1所述的一种TDOA与RSS组合的水下单源点被动自定位导航方法，其特征在于：在所述S102中，利用融合的TDOA方法计算出AB两点的距离d
TDOA
具体包括：根据上一个时刻计算的定位结果A，计算出已知的信标O点与A点之间的距离|OA|，再结合B点测得的RSS信号强度计算当前OB两点距离记为|OB
RSS
|，之后将|OB
RSS
|与d
sins
带入粒子滤波算法中计算B点位置，最后计算出OB两点距离，记为|OB
rough
|；利用|OA|、|OB
rough
|以及d
si...

【专利技术属性】
技术研发人员：齐洁，傅巍勇，孙海信，
申请(专利权)人：厦门大学，
类型：发明
国别省市：