一种水下地形自主侦查系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种水下地形自主侦查系统及方法，涉及水下定位导航的技术领域，解决了现有技术中的侦查方法对于大量重复性场景难以区分识别的问题。该系统包括多波束测深声纳、惯性导航设备、卫星导航设备、遥控双体船和信号处理设备；信号处理设备用于对多波束测深声纳、惯性导航设备和卫星导航设备采集的数据进行数据处理，包括位姿图处理模块和侦查地图构建模块。本发明专利技术将多波束测深声纳与卫星导航设备和惯性导航数据结合起来，构建位姿之间以及位姿与特征点云之间的约束，将建图问题换为图优化问题，然后采用图优化方法优化建图结果，能够对重复性场景进行高精度识别。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及水下定位导航的，具体涉及一种水下地形自主侦查系统及方法。

技术介绍

1、水底地形地貌测绘、水下定位导航等应用需要获取水底地形图。随着无人平台的发展，水下也在朝着无人化的方向发展，水下地形自主声呐侦查系统配合路径规划算法，将促进水下定位导航朝着无人化智能化的方向发展。

2、现有的基于多波束测深声呐的水下建图方法多数采用的还是卡尔曼滤波的方法。滤波的方法在做优化的时候收敛比较慢，在大场景下建图的效果不好，碰到大量重复性场景会难以区分。

技术实现思路

1、本专利技术提供了一种水下地形自主侦查系统及方法，为了解决现有技术中的侦查方法对于大量重复性场景难以区分识别的问题。

2、为了解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：

3、一种水下地形自主侦查系统，包括多波束测深声纳、惯性导航设备、卫星导航设备、遥控双体船和信号处理设备；所述多波束测深声纳用于发射和接收高频信号，测量声纳端距离水底的距离；所述惯性导航设备用于获取声纳端在运过程中的运动数据，解算姿态信息；所述卫星本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种水下地形自主侦查系统，其特征在于，包括多波束测深声纳、惯性导航设备、卫星导航设备、遥控双体船和信号处理设备；所述多波束测深声纳用于发射和接收高频信号，测量声纳端距离水底的距离；所述惯性导航设备用于获取声纳端在运过程中的运动数据，解算姿态信息；所述卫星导航设备用于获取声纳端的位置信息；所述遥控双体船用于搭载多波束测深声纳的声纳湿端、惯性导航设备以及卫星导航设备；所述信号处理设备用于对多波束测深声纳、惯性导航设备和卫星导航设备采集的数据进行数据处理，包括位姿图处理模块和侦查地图构建模块；所述位姿图处理模块用于根据惯性导航设备和卫星导航设备的观测数据，构建图优化约束，输出轨迹地图；所述...

【技术特征摘要】

1.一种水下地形自主侦查系统，其特征在于，包括多波束测深声纳、惯性导航设备、卫星导航设备、遥控双体船和信号处理设备；所述多波束测深声纳用于发射和接收高频信号，测量声纳端距离水底的距离；所述惯性导航设备用于获取声纳端在运过程中的运动数据，解算姿态信息；所述卫星导航设备用于获取声纳端的位置信息；所述遥控双体船用于搭载多波束测深声纳的声纳湿端、惯性导航设备以及卫星导航设备；所述信号处理设备用于对多波束测深声纳、惯性导航设备和卫星导航设备采集的数据进行数据处理，包括位姿图处理模块和侦查地图构建模块；所述位姿图处理模块用于根据惯性导航设备和卫星导航设备的观测数据，构建图优化约束，输出轨迹地图；所述侦查地图构建模块用于拼接多帧测深数据，并通过带有路标点的全局图优化求解构建侦查区域地图。

2.一种水下地形自主侦查方法，其特征在于，应用权利要求1所述的水下地形自主侦查系统，具体包括如下步骤：

3.根据权利要求2所述的水下地形自主侦查方法，其特征在于，步骤1中，两段航行轨迹之间的间距需小于多波束测深声纳的扫测宽度d，所述扫测宽度d的计算公式为：

4.根据权利要求2所述的水下地形自主侦查方法，其特征在于，步骤2中，将数据进行同步前，先将惯性导航设备和卫星导航设备的测量数据转换为声纳坐标系上的坐标数据，所述声纳坐标系s0以选择...

【专利技术属性】
技术研发人员：纪永泓，陈敬军，范威，
申请(专利权)人：中国船舶集团有限公司第七二六研究所，
类型：发明
国别省市：