系统工程与电子技术
繫統工程與電子技術
계통공정여전자기술
SYSTEMS ENGINEERING AND ELECTRONICS
2014年
5期
947-951
,共5页
房新鹏%严卫生%张福斌%李俊兵
房新鵬%嚴衛生%張福斌%李俊兵
방신붕%엄위생%장복빈%리준병
水下定位%评价函数%敏感性分析%最优队形结构
水下定位%評價函數%敏感性分析%最優隊形結構
수하정위%평개함수%민감성분석%최우대형결구
underwater positioning%evaluation function%sensitivity analysis%optimal formation geometry
针对现有自主水下航行器(autonomous underwater vehicle,AUV)水下高精度定位技术的不足,基于水面全球定位系统智能浮标技术和移动长基线技术,提出一种基于多无人水面船(unmanned surface vehicle, USV)的水下定位方法。重点利用克拉美罗下界和费希尔信息矩阵理论建立了定位系统的定位性能评价函数,通过评价函数极大化方法,分析了三维空间定位系统中 USV/USV 以及 USV/AUV 之间的相对队形结构对定位性能的影响。此外,分析了最优队形结构条件下,定位性能相对于较小的距离值偏差以及角度值偏差的敏感性变化问题。最后,仿真实验结果证明了结论的有效性。
針對現有自主水下航行器(autonomous underwater vehicle,AUV)水下高精度定位技術的不足,基于水麵全毬定位繫統智能浮標技術和移動長基線技術,提齣一種基于多無人水麵船(unmanned surface vehicle, USV)的水下定位方法。重點利用剋拉美囉下界和費希爾信息矩陣理論建立瞭定位繫統的定位性能評價函數,通過評價函數極大化方法,分析瞭三維空間定位繫統中 USV/USV 以及 USV/AUV 之間的相對隊形結構對定位性能的影響。此外,分析瞭最優隊形結構條件下,定位性能相對于較小的距離值偏差以及角度值偏差的敏感性變化問題。最後,倣真實驗結果證明瞭結論的有效性。
침대현유자주수하항행기(autonomous underwater vehicle,AUV)수하고정도정위기술적불족,기우수면전구정위계통지능부표기술화이동장기선기술,제출일충기우다무인수면선(unmanned surface vehicle, USV)적수하정위방법。중점이용극랍미라하계화비희이신식구진이론건립료정위계통적정위성능평개함수,통과평개함수겁대화방법,분석료삼유공간정위계통중 USV/USV 이급 USV/AUV 지간적상대대형결구대정위성능적영향。차외,분석료최우대형결구조건하,정위성능상대우교소적거리치편차이급각도치편차적민감성변화문제。최후,방진실험결과증명료결론적유효성。
Aiming at the shortcomings of existing underwater high precision positioning technologies for the autonomous underwater vehicle (AUV),an underwater positioning system based on the unmanned surface vehi-cle (USV)is designed using the intelligent buoys technology and the moving long baseline technology of the global positioning system.An evaluation function is established on the knowledge of the Cramer-Rao lower bound and the Fisher information matrix.The influence of the relative formation geometries of the USV/USV and USV/AUV on the positioning performance is analyzed by maximization of the evaluation function in three-dimension.Subsequently,the sensitivity of the positioning performance to small distance deviations and small angle deviations from the optimal geometry is investigated.Finally,simulation results show the effectiveness of the function and the system.