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基于SINS/DVL/GPS的AUV组合导航标定方法的研究及其误差分析 被引量：11
1
作者 吕志刚 《舰船电子工程》 2018年第6期33-36,共4页
为了进一步提高自主水下航行器(AUV)捷联惯导(SINS)与多普勒计程仪(DVL)组合导航定位精度,需要准确标定出SINS与DVL之间的安装误差角以及DVL的刻度系数。论文系统的介绍了组合导航系统的标定方法和流程,最后分析了组合导航系统的误差来源。
关键词 sins/dvl组合导航 惯性导航 多普勒计程仪 标定 误差源
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SINS/DVL水下初始对准与定位导航 被引量：6
2
作者 李贤义 齐建宇 赵鹏飞 《兵器装备工程学报》 CAS 2017年第4期132-136,共5页
在仅有初始位置信息的条件下,给出一种SINS/DVL组合导航系统初始对准与定位导航的方法;以惯性坐标系作为SINS解算的参考基准并借助DVL测量的信息,用四元数卡尔曼滤波进行初始对准;计算载体在惯性凝固载体坐标系下的位移增量再转换至导... 在仅有初始位置信息的条件下,给出一种SINS/DVL组合导航系统初始对准与定位导航的方法;以惯性坐标系作为SINS解算的参考基准并借助DVL测量的信息,用四元数卡尔曼滤波进行初始对准;计算载体在惯性凝固载体坐标系下的位移增量再转换至导航坐标系,完成在对准过程中及对准完成以后的定位导航;处理试验数据表明:该方法能够实现SINS/DVL组合导航系统水下航向大失准角初始对准与定位导航,可在600 s内完成初始对准,在航行4 000 s后定位精度约为航程的0.4%。 展开更多
关键词 sins/dvl 初始对准 四元数 定位导航
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大航程AUV SINS/DVL组合导航定位精度研究 被引量：6
3
作者 钱辉 丁永忠 《兵工自动化》 2010年第2期46-48,共3页
为了进一步提高AUV的导航定位精度,研究SINS/DVL组合导航系统在大航程AUV上的应用。首先,建立其误差分析模型;然后,提出使用常规kalman滤波方程计算误差的思想;最后,在系统噪声与观测噪声已知的情况下,应用常规kalman滤波算法进行仿真... 为了进一步提高AUV的导航定位精度,研究SINS/DVL组合导航系统在大航程AUV上的应用。首先,建立其误差分析模型;然后,提出使用常规kalman滤波方程计算误差的思想;最后,在系统噪声与观测噪声已知的情况下,应用常规kalman滤波算法进行仿真分析。结果表明,该滤波存在明显发散,导致误差方差阵失去非负定性,影响滤波增值。 展开更多
关键词 sins/dvl组合导航系统 AUV捷联惯导系统 KALMAN滤波器 系统测量方程 仿真
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水下SINS/DVL组合导航误差抑制综述 被引量：4
4
作者 曾观林 冯国虎 《现代防御技术》 北大核心 2023年第4期25-35,共11页
为实现水下潜航器高精度长航时航行,基于SINS/DVL组合导航的误差抑制和校正技术是关键。对于DVL数据失效情况,介绍了不同的替代方法。比较了SINS/DVL组合数据融合常见滤波算法;从长航时导航误差抑制和校正角度,叙述了阻尼算法、地形辅... 为实现水下潜航器高精度长航时航行,基于SINS/DVL组合导航的误差抑制和校正技术是关键。对于DVL数据失效情况,介绍了不同的替代方法。比较了SINS/DVL组合数据融合常见滤波算法;从长航时导航误差抑制和校正角度,叙述了阻尼算法、地形辅助校正、重力匹配辅助定位、长基线系统辅助定位和重力扰动补偿等方法。可为水下潜航器SINS/DVL组合长航时导航误差抑制提供参考。 展开更多
关键词 sins/dvl组合导航 dvl数据失效 数据融合 长航时 误差抑制
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SINS/DVL组合导航在海底挖沟机施工中的应用探索
5
作者 赵宁 程志友 +1 位作者 朱西河 王怀栋 《广州航海学院学报》 2023年第1期24-28,共5页
针对难以精确监测海底挖沟机工作状态的问题,依据捷联惯性导航系统SINS(Strapdown inertial navigation system)以及DVL(Doppler log)水下组合导航技术的原理,建立组合导航模型以及误差模型,根据施工特点设置挖沟施工作业路线,依照挖沟... 针对难以精确监测海底挖沟机工作状态的问题,依据捷联惯性导航系统SINS(Strapdown inertial navigation system)以及DVL(Doppler log)水下组合导航技术的原理,建立组合导航模型以及误差模型,根据施工特点设置挖沟施工作业路线,依照挖沟机实际作业状态设置运动参数,并进行仿真实验,验证SINS/DVL技术在海底挖沟机管道铺设作业中的监测能力.结果表明,在铺设海底管道时,SINS/DVL组合导航系统可以实时获取海底挖沟机的工作数据,测量高精度的经纬位置、速度、姿态数据:经、纬度误差控制在±0.02°范围内;速度误差在-0.05~0.10 m/s范围内;俯仰角误差为±0.20°,横滚角误差为±0.20°,航向角误差为±1.00°. 展开更多
关键词 海底挖沟机 sins/dvl 组合导航 海底管道
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SINS/GPS/DVL组合导航系统的容错研究 被引量：2
6
作者 刘承香 孙枫 曹洁 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 2003年第6期11-16,共6页
结合SINS/GPS/DVL组合导航系统各子系统的特点,提出了一种新的容错设计方案。此方案采用并列运行的滤波器族结构,该结构可以提供不受污染的最优解,且具有容错性好和系统输出数据热备份等优点。仿真结果表明,此方案既可有效地监测和隔离... 结合SINS/GPS/DVL组合导航系统各子系统的特点,提出了一种新的容错设计方案。此方案采用并列运行的滤波器族结构,该结构可以提供不受污染的最优解,且具有容错性好和系统输出数据热备份等优点。仿真结果表明,此方案既可有效地监测和隔离系统故障,同时保证了系统的精度。 展开更多
关键词 组合导航系统 故障检测 系统重构sins/GPS/dvl 容错设计 卡尔曼滤波 滤波器族 故障检测模块 隔离模块
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基于两个点集间参数估计的DVL标定方法
7
作者 罗皓 刘锡祥 +2 位作者 刘剑威 吴小强 程相智 《中国舰船研究》 CSCD 北大核心 2024年第3期344-352,共9页
[目的]为了提高无人艇(USV)捷联惯性导航(SINS)与多普勒计程仪(DVL)组合导航的精度,需要对DVL误差进行精确标定。[方法]首先,对DVL的安装误差角、杆臂、比例因子进行误差建模,着重分析舰船中杆臂误差项对组合导航定位产生的影响;然后,... [目的]为了提高无人艇(USV)捷联惯性导航(SINS)与多普勒计程仪(DVL)组合导航的精度,需要对DVL误差进行精确标定。[方法]首先,对DVL的安装误差角、杆臂、比例因子进行误差建模,着重分析舰船中杆臂误差项对组合导航定位产生的影响;然后,提出一种基于两个点集间参数估计的DVL误差标定方法,即将SINS/GNSS导航参数与DVL输出参数视为两个点集,将标定问题转换为两个点集间差值的估计问题,再利用卡尔曼滤波器对两个点集间的误差参数进行估计;最后,利用基于奇异值分解(SVD)的可观测性分析,对不同运动条件下滤波器的可观测性定量分析,给出标定过程中载体的运动策略。[结果]数学仿真和海试试验结果表明,标定后的SINS/DVL算法全局相对精度可达到0.122%航程;在角机动时,杆臂会导致SINS/DVL定位突变;补偿杆臂后的定位误差更加平滑,且整体上具有更小的定位误差。[结论]所提方法可为包括杆臂在内的各项DVL误差标定提供可行的途径。 展开更多
关键词 无人艇 sins/dvl组合导航 多普勒计程仪标定 杆臂误差 可观测性分析
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SVD可观测度分析方法的改进及组合导航中的应用 被引量：6
8
作者 周广涛 邵剑波 +1 位作者 韩少卫 陈海南 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第4期52-57,共6页
为解决已有的基于线性时变系统可观测性矩阵奇异值分解(SVD)的可观测度分析方法中存在的依靠外部量测信息、状态量纲比较不一致、奇异值基准不唯一的问题,提出一种改进的基于SVD理论的系统状态可观测度分析方法.首先阐述了线性时变系统... 为解决已有的基于线性时变系统可观测性矩阵奇异值分解(SVD)的可观测度分析方法中存在的依靠外部量测信息、状态量纲比较不一致、奇异值基准不唯一的问题,提出一种改进的基于SVD理论的系统状态可观测度分析方法.首先阐述了线性时变系统与分段式线性定常系统(PWCS)之间的关系,并介绍了PWCS可观测性分析理论,在满足该定理要求的情况下,通过PWCS的提取可观测性矩阵(SOM)替代总可观测性矩阵(TOM)可以有效降低分析计算的复杂度.然后由系统提取可观测性矩阵SVD分解及其得到的奇异值与对应奇异向量,对系统的观测方程进行推导,根据载体不同机动情况下同一状态观测程度的纵向比较计算得到系统各状态的可观测度指标.最后采用SINS/DVL组合导航系统进行仿真验证.仿真结果表明,通过该方法计算的可观测度指标与Kalman滤波状态估计误差特性相符,证明该改进方法可预见及准确描述状态的估计效果,并且依据所计算的状态可观测度进行系统自适应反馈校正,可以有效提高导航精度. 展开更多
关键词 sins/dvl PWCS 可观测度 SVD 卡尔曼滤波
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