2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、自主水下航行器(Autonomous Underwater Vehicles,AUV)作為海洋探測和開發(fā)的倍增器,可以在人類無法達(dá)到的大深度危險區(qū)域進(jìn)行科學(xué)考察和軍事活動,受到各界廣泛重視。在此技術(shù)上發(fā)展起來的多水下航行器協(xié)同作業(yè)也得到了越來越多的關(guān)注,而該協(xié)作技術(shù)中起關(guān)鍵作用的協(xié)同導(dǎo)航也開始成為研究的重點。相比單個航行器,多 AUV的協(xié)同導(dǎo)航在降低AUV系統(tǒng)配置、增強(qiáng)AUV間信息共享,提高導(dǎo)航精度等方面具有獨特優(yōu)勢。論文從改善多AUV

2、協(xié)同導(dǎo)航性能的現(xiàn)實要求出發(fā),對基于移動矢徑的多AUV協(xié)同導(dǎo)航展開研究,通過改善導(dǎo)航算法來提高定位精度。
  本文對多AUV協(xié)同導(dǎo)航系統(tǒng)中處于領(lǐng)航作用的主AUV的組合導(dǎo)航方法進(jìn)行研究,基于捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)(Strapdown Inertial Navigation System, SINS)和多普勒計程儀(Doppler velocityLog, DVL)兩種導(dǎo)航系統(tǒng)建立了他們的組合導(dǎo)航方案。針對組合導(dǎo)航輸出數(shù)據(jù)中存在的隨機(jī)擾動的影響,

3、采用將灰色預(yù)測模型添加到組合導(dǎo)航不規(guī)則原始數(shù)據(jù)的計算和積累上的方法來削弱該影響。借助水面信標(biāo)艦船將主、從AUV結(jié)合起來,分析彼此間幾何結(jié)構(gòu)模型,建立基于四面體結(jié)構(gòu)的整體定位算法。并且通過分析主AUV和從AUV的彼此間位置關(guān)系,判斷各航行器定位的合理性和準(zhǔn)確性。研究了協(xié)同導(dǎo)航系統(tǒng)所采用的主要通信方式水聲通信系統(tǒng),對水下通信系統(tǒng)常用的網(wǎng)絡(luò)模型作了分析。針對單領(lǐng)航者多AUV協(xié)同導(dǎo)航系統(tǒng),介紹了移動矢徑的基本原理,建立基于移動矢徑的從AUV協(xié)同

4、導(dǎo)航模型。針對距離量測單一導(dǎo)致的系統(tǒng)可觀測性差的問題,運用非線性系統(tǒng)李導(dǎo)數(shù)理論對系統(tǒng)的可觀測性進(jìn)行分析。根據(jù)系統(tǒng)的可觀測性條件,判斷協(xié)同導(dǎo)航系統(tǒng)可觀測的運動路徑。提出了一種基于自適應(yīng)估計的無跡卡爾曼濾波(Unscented Kalman Filter,UKF)算法。在UKF算法的基礎(chǔ)上,針對水聲通信過程中由于存在通信延遲和通信丟包現(xiàn)象而導(dǎo)致的觀測噪聲不確定問題,采用極大后驗估計原理設(shè)計出一種時變噪聲統(tǒng)計估計器,對噪聲均值和協(xié)方差進(jìn)行實時

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