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公开(公告)号：CN111829512B
公开(公告)日：2024-04-09
申请号：CN202010514731.3
申请日：2020-06-08
Applicant: 中国航天空气动力技术研究院
Abstract: 本发明涉及一种基于多传感器数据融合的AUV导航定位方法及系统。该方法中，采用不依赖外部信息、不受环境影响的惯性导航系统作为主惯导系统，GPS/USBL作为辅助定位系统，DVL作为辅助测速系统，旨在应用多种较低精度传感器设计一种高精度组合导航系统。步骤一：建立惯性导航运动学模型；步骤二：定义AUV的3维空间、6个自由度的运动参数；所述AUV是指无人水下潜航器；步骤三：确定组合导航系统模型的基本形式；步骤四：进行惯性导航、声学导航和卫星导航相结合的组合导航。该组合导航方式应用在AUV的水面、水下运动测试中，均取得较好的定位效果，定位误差在10m左右，是系统具有更高的稳定性和实用性。
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公开(公告)号：CN112835373A
公开(公告)日：2021-05-25
申请号：CN202011621847.3
申请日：2020-12-30
Applicant: 中国航天空气动力技术研究院
Abstract: 本发明公开了一种用于水下航行器系统的在线建模及预测控制一体化方法，所述方法包括：对工作状态下的水下智能无人装备的动力学模型参数进行在线辨识，初步建立水下智能无人装备的动力学模型；预测得到水下智能无人装备在工作过程中下一时刻所受的外界以及内部干扰；根据所述外界以及内部干扰，对模型参数进行在线滚动优化，得到水下非线型系统的最终动力学模型；根据所述最终动力学模型，在线生成主动控制律，初步得到控制律的基本形式以及控制参数的初值；根据控制律的基本形式以及控制参数的初值，对控制参数采用间接自适应模糊调节方法进行在线自适应调节，得到最终的主动控制律。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN111829511A
公开(公告)日：2020-10-27
申请号：CN202010513750.4
申请日：2020-06-08
Applicant: 中国航天空气动力技术研究院
Abstract: 本发明专利公开一种基于M估计的AUV组合导航方法及系统，提出一种基于广义极大似然估计(M估计)的滤波算法，在系统量测噪声为非高斯分布，特别是混合高斯分布(高斯附近对称干扰)条件下，应用M-估计算法，通过影响函数与权值函数对量测残差与状态预测残差进行加权，减小量测异常峰值给导航系统带来的影响。并将该算法应用于SINS/USBL组合导航系统中，在水声传感器由于多径效应产生的非高斯量测噪声、量测异常的条件下，对比标准卡尔曼滤波算法与M估计滤波算法，后者的位置、速度误差精度相对于前者均有显著提高且混合高斯模型受污染越严重的情况下，基于M估计滤波的SINS/USBL组合导航系统滤波效果越明显，鲁棒性、抗干扰性能相对更好。
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公开(公告)号：CN112835373B
公开(公告)日：2023-05-26
申请号：CN202011621847.3
申请日：2020-12-30
Applicant: 中国航天空气动力技术研究院
Abstract: 本发明公开了一种用于水下航行器系统的在线建模及预测控制一体化方法，所述方法包括：对工作状态下的水下智能无人装备的动力学模型参数进行在线辨识，初步建立水下智能无人装备的动力学模型；预测得到水下智能无人装备在工作过程中下一时刻所受的外界以及内部干扰；根据所述外界以及内部干扰，对模型参数进行在线滚动优化，得到水下非线型系统的最终动力学模型；根据所述最终动力学模型，在线生成主动控制律，初步得到控制律的基本形式以及控制参数的初值；根据控制律的基本形式以及控制参数的初值，对控制参数采用间接自适应模糊调节方法进行在线自适应调节，得到最终的主动控制律。
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公开(公告)号：CN112924708B
公开(公告)日：2022-06-03
申请号：CN202110128763.4
申请日：2021-01-29
Applicant: 中国航天空气动力技术研究院
Abstract: 本发明涉及一种适用于水下近底作业航行器的速度估计方法，属于无人平台的速度估计领域；步骤一、将相机镜头竖直向下安装在航行器上，进行相机标定；步骤二、t‑1时刻，对水底图像进行获取；步骤三、图像预处理；步骤四、对图像提取稀疏ORB特征；获得t‑1时刻图像的第一特征点集A；步骤五、t时刻图像获取；步骤六、通过稀疏ORB特征对t时刻图像进行光流场提取；步骤七、根据光流场进行速度解算；本发明能够在航行器近底作业时，提供鲁棒的速度信息，且具有实时性特点。
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公开(公告)号：CN112924708A
公开(公告)日：2021-06-08
申请号：CN202110128763.4
申请日：2021-01-29
Applicant: 中国航天空气动力技术研究院
Abstract: 本发明涉及一种适用于水下近底作业航行器的速度估计方法，属于无人平台的速度估计领域；步骤一、将相机镜头竖直向下安装在航行器上，进行相机标定；步骤二、t‑1时刻，对水底图像进行获取；步骤三、图像预处理；步骤四、对图像提取稀疏ORB特征；获得t‑1时刻图像的第一特征点集A；步骤五、t时刻图像获取；步骤六、通过稀疏ORB特征对t时刻图像进行光流场提取；步骤七、根据光流场进行速度解算；本发明能够在航行器近底作业时，提供鲁棒的速度信息，且具有实时性特点。
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公开(公告)号：CN111829512A
公开(公告)日：2020-10-27
申请号：CN202010514731.3
申请日：2020-06-08
Applicant: 中国航天空气动力技术研究院
Abstract: 本发明涉及一种基于多传感器数据融合的AUV导航定位方法及系统。该方法中，采用不依赖外部信息、不受环境影响的惯性导航系统作为主惯导系统，GPS/USBL作为辅助定位系统，DVL作为辅助测速系统，旨在应用多种较低精度传感器设计一种高精度组合导航系统。步骤一：建立惯性导航运动学模型；步骤二：定义AUV的3维空间、6个自由度的运动参数；所述AUV是指无人水下潜航器；步骤三：确定组合导航系统模型的基本形式；步骤四：进行惯性导航、声学导航和卫星导航相结合的组合导航。该组合导航方式应用在AUV的水面、水下运动测试中，均取得较好的定位效果，定位误差在10m左右，是系统具有更高的稳定性和实用性。
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