微小型觀探測UUV水下組合導航技術的研究.pdf

1、微小型水下航行器越來越廣泛地應用在執(zhí)行各種復雜海洋環(huán)境下的地形地貌勘測以及軍事偵查、反偵察等作戰(zhàn)任務中。本文以哈爾濱工程大學學科條件建設項目為背景,針對微小型水下航行器的特點,研究制定了適合微小型水下航行器的組合導航系統(tǒng)方案,開展了基于SINS/DVL多傳感器數(shù)據(jù)融合的組合導航技術的研究,并完成了組合導航系統(tǒng)的軟硬件設計。論文重點研究了姿態(tài)解算算法和多傳感器融合濾波方法,介紹了傳感器以及捷聯(lián)慣導的誤差模型,最后采用航位推算方法,實現(xiàn)了仿

2、真條件下微小型水下航行器的組合導航定位。
　　根據(jù)課題需求,論文開展的主要工作如下:
　　首先,根據(jù)項目要求,選取了導航位姿測量單元,通過Pro/ENGINEER軟件對導航設備在微小型水下航行器艙體中的布局進行設計。而后建立了微小型水下航行器導航系統(tǒng)的參考坐標系,分析了捷聯(lián)慣導的基本原理及誤差模型,研究了姿態(tài)解算算法,對基于四元數(shù)的姿態(tài)解算方法進行了設計,并在Simulink下建立了姿態(tài)解算仿真模型,對解算算法進行了仿真驗證

3、;
　　其次,論文重點研究了線性卡爾曼濾波器的濾波原理和方法,通過仿真以及實驗對卡爾曼濾波器的濾波效果進行了驗證。而后研究了航位推算算法以及導航傳感器安裝誤差的補償方法,可有效地提高微小型水下航行器在實際航行中的導航精度,并對微小型水下航行器的航位推算算法進行了仿真驗證。然后基于WindRiver公司的VxWorks實時操作系統(tǒng)對組合導航的軟件進行設計,給出了程序中主要模塊的設計思路和程序流程;
　　然后,在實驗室條件下開展