一种基于海流剖面的UUV辅助导航方法技术

本发明专利技术提供的是一种基于海流剖面的UUV辅助导航方法。首先建立海流剖面数据Kalman滤波模型，然后根据环境的变化以及UUV自身速度的变化，确定Kalman方程中的观测噪声方差R和过程噪声方差Q，最后建立“UUV速度-海流剖面”关系数据库，利用该关系库以及ADCP测得的海流剖面信息，推算DVL失效时的UUV速度，进而通过船位推算方法得到UUV的导航位置。本发明专利技术的有益效果在于UUV在水下执行任务时，一旦DVL声纳数据失效，可以使用ADCP海流剖面信息推算UUV速度，使得UUV在大深度等复杂海洋环境下可以继续执行海洋勘探任务，提高UUV的环境适应能力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及的是一种UUV导航方法，尤其涉及一种基于UUV搭载的DVL声纳数据失效情况下海流剖面辅助导航方法。
技术介绍
随着水下无人航行器UUV (Unmanned Underwater Vehicle)在海洋开发中的应用越来越广泛，对UUV导航系统的精度要求也越来越高。传统航位推算法是UUV中目前最常用的导航方法之一，这种方法依赖于多普勒测速仪(DVL)采集的速度数据和姿态传感器采集的姿态数据。但是，当UUV在转弯、海水较深超过DVL底跟踪的最大范围等情况下可能发生失效，DVL —旦失效或者由于性能下降导致UUV的实时速度无法获得，只能采用DVL失效前几拍的速度信息，而UUV的速度在复杂海洋环境下是实时变化的，从而对UUV的导航产生较大的影响，推算的UUV位置信息偏差会越来越大。因此在DVL失效时，寻求一种能够有效避免因速度传感器失效或者故障导致航位推算产生较大导航误差的问题，就显得尤为迫切。目前，国内外试图寻求一种有效的在UUV测速传感器失效情况下能够辅助UUV导航的手段。如莫军在文献《基于海流数据库的水下导航信息融合方法探讨》(系统仿真学报，2002年，第14卷第10期)本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种基于海流剖面的ＵＵＶ辅助导航方法，其特征是包括下列步骤：（１）海流剖面数据和ＤＶＬ速度获取利用ＵＵＶ携带的控制计算机控制ＡＤＣＰ发射一定频率的声波，利用多普勒效应获取下部紧贴ＵＵＶ水层厚度的海流剖面；利用ＵＵＶ携带的控制计算机控制ＤＶＬ发射一定频率的声波，利用多普勒效应获取ＤＶＬ的速度，即ＵＵＶ的航行速度；（２）海流剖面的Ｋａｌｍａｎ滤波根据海流环境以及ＵＵＶ自身模型的特点，建立海流剖面数据Ｋａｌｍａｎ滤波数据模型；并参照海流高频残差的数量级确定海流Ｋａｌｍａｎ滤波数据模型中的观测噪声方差Ｒ，同时根据ＤＶＬ测得的ＵＵＶ速度信息动态调节过程噪声方差Ｑ值的大小；（３）“ＵＵＶ速度－海流信息...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：边信黔，周佳加，李举峰，张勋，张宏瀚，陈涛，张伟，徐健，
申请(专利权)人：哈尔滨工程大学，
类型：发明
国别省市：93