[发明专利]一种适用于深海AUV的无速度辅助单信标定位方法

权利要求书

1.一种适用于深海AUV的无速度辅助单信标定位方法，其特征是：

(1)对信标进行标定，确定信标的位置信息，并建立导航坐标系；

(2)AUV与信标通信，获得AUV与信标的距离信息，并使用超短基线定位系统标定AUV在导航坐标系下的初始位置信息；

(3)在AUV航行过程中，根据前一时刻的位置信息、AUV的航向信息和当前时刻获得的AUV与信标的距离信息、AUV的深度信息解算AUV当前时刻的位置信息；解算AUV当前时刻的位置信息具体包括：

(3.1)在当前t₁时刻获得AUV与信标之间的距离为L₁，t₀至t₁时间段内的航向角为θ₁，t₁时刻的深度为d₁；

(3.2)计算深度差Δh＝d₁-d_s，计算距离L₁在水平面xoy的投影R₁，其中d_s为水下信标的深度；

(3.3)根据投影值R₁确定AUV的定位区域，即以信标为原点，以R₁为半径的圆域；

(3.4)根据AUV在t₀时刻的位置(x₀,y₀)和航向角θ₁画出一条以(x₀,y₀)为原点的射线，该射线与圆域的交点是AUV在t₁时刻的具体位置(x₁,y₁)；

(4)将步骤(3)得到的当前时刻的位置信息和惯性导航系统的定位信息进行融合，得到AUV的定位信息。

2.根据权利要求1所述的适用于深海AUV的无速度辅助单信标定位方法，其特征是：还包括步骤(5)，将融合后的时刻的定位信息作为前一时刻的位置信息，重复步骤(3)和(4)，持续为全海深AUV提供定位信息。

3.根据权利要求1或2所述的适用于深海AUV的无速度辅助单信标定位方法，其特征是：将当前时刻的位置信息和惯性导航系统的定位信息进行融合具体包括：当前时刻的位置信息作为观测量，将惯性导航系统给出的位置信息作为状态量，利用非线性滤波方法对二者进行融合，获得融合后的t₁时刻的位置信息。

4.根据权利要求3所述的适用于深海AUV的无速度辅助单信标定位方法，其特征是：所述的非线性滤波方法卡尔曼滤波或粒子滤波。