哈尔滨工程大学学报
哈爾濱工程大學學報
합이빈공정대학학보
JOURNAL OF HARBIN ENGINEERING UNIVERSITY
2012年
8期
1016-1021
,共6页
张勋%王宏健%周佳加%边信黔%熊磊
張勛%王宏健%週佳加%邊信黔%熊磊
장훈%왕굉건%주가가%변신검%웅뢰
同步构图定位%水下无人航行器%多元测距声呐%带次优渐消因子的扩展卡尔曼滤波器
同步構圖定位%水下無人航行器%多元測距聲吶%帶次優漸消因子的擴展卡爾曼濾波器
동보구도정위%수하무인항행기%다원측거성눌%대차우점소인자적확전잡이만려파기
针对传统同步构图定位(SLAM)传感器具有数据量大、处理速度慢、实时性差的不足和基于扩展卡尔曼滤波的同步构图定位( EKF-SLAM)具有对水下无人航行器(UUV)位置估计精度低、甚至发散的缺陷,把带次优渐消因子的扩展卡尔曼滤波器应用到了导航系统中,提出了基于多元测距声呐(MRS)的UUV结构环境SFEKF-SLAM( suboptimal fading extended Kalman filter-SLAM)方法.首先建立基于霍夫变换的水下MRS特征提取模型,设计了基于SFEKF-SLAM的UUV导航系统,利用该系统可以对UUV的状态进行预测,结合MRS信息可以对UUV周围结构环境进行状态更新.海试结果验证了基于霍夫变换的水下MRS模型能够有效提取环境特征,基于SFEKF-SLAM的UUV导航系统相对于常用的基于EKF-SLAM的UUV导航系统具有更高的定位精度,能够构建更加精确的港口堤岸地图.
針對傳統同步構圖定位(SLAM)傳感器具有數據量大、處理速度慢、實時性差的不足和基于擴展卡爾曼濾波的同步構圖定位( EKF-SLAM)具有對水下無人航行器(UUV)位置估計精度低、甚至髮散的缺陷,把帶次優漸消因子的擴展卡爾曼濾波器應用到瞭導航繫統中,提齣瞭基于多元測距聲吶(MRS)的UUV結構環境SFEKF-SLAM( suboptimal fading extended Kalman filter-SLAM)方法.首先建立基于霍伕變換的水下MRS特徵提取模型,設計瞭基于SFEKF-SLAM的UUV導航繫統,利用該繫統可以對UUV的狀態進行預測,結閤MRS信息可以對UUV週圍結構環境進行狀態更新.海試結果驗證瞭基于霍伕變換的水下MRS模型能夠有效提取環境特徵,基于SFEKF-SLAM的UUV導航繫統相對于常用的基于EKF-SLAM的UUV導航繫統具有更高的定位精度,能夠構建更加精確的港口隄岸地圖.
침대전통동보구도정위(SLAM)전감기구유수거량대、처리속도만、실시성차적불족화기우확전잡이만려파적동보구도정위( EKF-SLAM)구유대수하무인항행기(UUV)위치고계정도저、심지발산적결함,파대차우점소인자적확전잡이만려파기응용도료도항계통중,제출료기우다원측거성눌(MRS)적UUV결구배경SFEKF-SLAM( suboptimal fading extended Kalman filter-SLAM)방법.수선건립기우곽부변환적수하MRS특정제취모형,설계료기우SFEKF-SLAM적UUV도항계통,이용해계통가이대UUV적상태진행예측,결합MRS신식가이대UUV주위결구배경진행상태경신.해시결과험증료기우곽부변환적수하MRS모형능구유효제취배경특정,기우SFEKF-SLAM적UUV도항계통상대우상용적기우EKF-SLAM적UUV도항계통구유경고적정위정도,능구구건경가정학적항구제안지도.
