AUV入坞过程中组合导航问题的研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 魏奥博1,2 |
| 答辩日期 | 2019-05-17 |
| 授予单位 | 中国科学院沈阳自动化研究所 |
| 授予地点 | 沈阳 |
| 导师 | 郑荣 |
| 关键词 | 水下机器人 入坞 导航 超短基线 |
| 学位名称 | 硕士 |
| 学位专业 | 计算机应用技术 |
| 其他题名 | Research on Combined Navigation of AUV Docking Process |
| 英文摘要 | 海洋蕴藏着丰富的资源，当今世界各国对海洋探索越来越重视。具有体积小，重量轻，成本低等特点的自主水下机器人（Autonomous under vehicle 简称AUV）作为一种新的技术手段，在海洋开发与探测中发挥着不可替代的作用。但AUV由于受携带能源的限制，所以活动范围较为有限，但随着人类探索海洋的不断发展，人类对AUV提出了一些要求，如长期的驻底探测采集海洋数据，立体的探测，以及大范围的搜索，及时的信息交换等。上述需要都迫切的需要解决AUV的能源和通信问题，针对这一问题各国研究人员提出了水下坞站系统的概念，通过水下坞站持续的为AUV提供能源，进行信息交换，来解决AUV的能源与信息交换等问题。本文以AUV入坞问题为背景，针对AUV入坞过程中的导航问题进行研究，来提高AUV导航定位精度，以及完成AUV水下入坞任务。本文针对AUV入坞过程中的导航问题，主要做了以下几个方面的工作：（1）分析国内外AUV入坞现状以及现有成果，介绍AUV入坞的主要方式。介绍当前AUV入坞的导航算法现状、建立相关导航坐标系、自身参数及坐标转换方法。介绍了当行AUV导航需要使用的传感器及相应的原理。（2）针对AUV在入坞过程的远程阶段中DVL数据丢失，数据频率不稳等问题，提出了使用SVR辅助SINS/DVL导航的方法，通过仿真验证了该方法的可行性，并利用AUV的实航数据进行检验，验证了该方法的有效性。（3）对于AUV入坞过程中的近程阶段中AUV定深航行时上下波动较大的问题。针对AUV垂直面控制的反馈传感器深度计的噪声，设计了卡尔曼滤波器对深度计进行滤波，提升了定深航行的平稳度。（4）对于AUV入坞的具体问题，采取了基于声学定位的AUV入坞，通过分析声学传感器超短基线的定位原理及误差情况，得出了超短基线的主要误差所在，对于超短基线的误差情况，采取了相应的策略，通过规划AUV的路径规划的方式减小超短基线的定位误差，提高了位置接算的精度，并进行湖上试验成功地完成了AUV入坞任务。（5）对AUV入坞任务的未来发展进行了展望，对AUV进入动态的坞站问题进行了分析及相关研究。 |
| 语种 | 中文 |
| 产权排序 | 1 |
| 页码 | 68页 |
| 源URL | [http://ir.sia.cn/handle/173321/25167]  |
| 专题 | 沈阳自动化研究所_海洋信息技术装备中心 |
| 作者单位 | 1.中国科学院大学 2.中国科学院沈阳自动化研究所 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 魏奥博. AUV入坞过程中组合导航问题的研究[D]. 沈阳. 中国科学院沈阳自动化研究所. 2019. |
入库方式： OAI收割
来源：沈阳自动化研究所
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