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基于深度约束和平滑的水下声学双程导航方法及系统技术方案

技术编号:43514072 阅读:29 留言:0更新日期:2024-11-29 17:15
本发明专利技术属于水下导航领域,为解决传统的水下长基声学导航方法无法保障水下双程导航的精度的问题,提供了一种基于深度约束和平滑的水下声学双程导航方法及系统。其中,基于深度约束和平滑的水下声学双程导航方法包括利用位置精度因子确定出最优约束信息,再结合换能器吃水深度,得到换能器在地心地固坐标系中的约束垂直坐标;结合加入深度约束的测量噪声的约束量测方程,在声速计算约束下对水下声学双程导航函数模型进行求解,得到约束后的声学导航结果;采用RTS平滑方法对约束后的声学导航结果进行后向平滑,得到最终的声学导航结果,其能够提高测距精度,减少导航误差。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于水下导航领域,尤其涉及一种基于深度约束和平滑的水下声学双程导航方法及系统


技术介绍

1、本部分的陈述仅仅是提供了与本专利技术相关的
技术介绍
信息,不必然构成在先技术。

2、lbl(long baseline,长基线)声学导航系统的原理是换能器发射询问声信号,应答器接收该信号并以声信号作出响应,换能器随后接收响应声信号。通过此过程,可以确定声信号从换能器到应答器的传播时间,结合声速剖面,计算出从换能器到应答器的直线观测距离,采用卡尔曼滤波实现水下运载体导航。海洋环境的复杂性使得声学观测数据容易受到各种误差因素的影响,这样导致观测数据质量下降,进而显著增加水下运载体的导航误差。

3、为提高水下运载体的导航精度,现有技术通过sage-husa噪声估计技术,算法能够在线补偿未知系统噪声,提高滤波器在动态变化环境下的适应性,同时利用基于huber等价权重函数的等效增益矩阵,能有效地抵抗声学观测中的粗差,提高定位的可靠性;然而,在实际应用中需要考虑其计算复杂度、参数调整和对模型准确性的依赖等局限性。另外,也有研究通过获得海底基准网本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于深度约束和平滑的水下声学双程导航方法,其特征在于,包括:

2.如权利要求1所述的基于深度约束和平滑的水下声学双程导航方法,其特征在于,利用位置精度因子确定出最优约束信息的过程为:

3.如权利要求1所述的基于深度约束和平滑的水下声学双程导航方法,其特征在于,水下声学双程导航函数模型为:

4.如权利要求1所述的基于深度约束和平滑的水下声学双程导航方法,其特征在于,换能器在地心地固坐标系中的约束垂直坐标为:

5.如权利要求1所述的基于深度约束和平滑的水下声学双程导航方法,其特征在于,通过加权平均声速法确定出声速计算约束:

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【技术特征摘要】

1.一种基于深度约束和平滑的水下声学双程导航方法,其特征在于,包括:

2.如权利要求1所述的基于深度约束和平滑的水下声学双程导航方法,其特征在于,利用位置精度因子确定出最优约束信息的过程为:

3.如权利要求1所述的基于深度约束和平滑的水下声学双程导航方法,其特征在于,水下声学双程导航函数模型为:

4.如权利要求1所述的基于深度约束和平滑的水下声学双程导航方法,其特征在于,换能器在地心地固坐标系中的约束垂直坐标为:

5.如权利要求1所述的基于深度约束和平滑的水下声学双程导航方法,其特征在于,通过加权平均声速法确定出声速计算约束:

6.如权利要求1所述的基于深度约束和平滑...

【专利技术属性】
技术研发人员:聂文锋吴湃湃刘杨范张新辉王君婷徐天河
申请(专利权)人:山东大学
类型:发明
国别省市:

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