[发明专利]一种可估计未知有效声速的自适应水下单信标定位方法有效
| 申请号： | 201910999922.0 | 申请日： | 2019-10-21 |
| 公开（公告）号： | CN110749891B | 公开（公告）日： | 2021-08-24 |
| 发明（设计）人： | 朱仲本;余相;秦洪德;邓忠超;万磊;田瑞菊 | 申请（专利权）人： | 哈尔滨工程大学 |
| 主分类号： | G01S15/60 | 分类号： | G01S15/60;G01C21/20;G01C21/16 |
| 代理公司： | 北京兴智翔达知识产权代理有限公司 11768 | 代理人： | 张玉梅 |
| 地址： | 150001 黑龙江*** | 国省代码： | 黑龙江;23 |
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| 摘要： | 本发明属于水下定位技术领域，特别涉及一种水下航行器的单信标定位方法。水下航行器未接收到周期性水声信号时，通过配备的电子罗盘、深度计及读取螺旋桨转速进行航位推算，在接收到多普勒测速仪测得的绝对速度观测后构造海流速度观测量并通过Kalman滤波进行海流速度校正；水下航行器接收到水声信号后，考虑水下声速的未知性及声速不确定性噪声参数的未知性，将未知水声声速建模为均值及方差均未知的Gauss分布，基于扩展Kalman滤波及变分贝叶斯近似，以水声信号传递时间为观测变量，进行水下航行器的位置更新。相比于基于声速不确定性统计参数完全已知的水下单信标定位方法，本发明所提出方法可以更好的跟踪水声声速变化的趋势，进而得到更好的定位结果。 | ||
| 搜索关键词： | 一种 估计 未知 有效 声速 自适应 水下 信标 定位 方法 | ||
【主权项】：
1.一种可估计未知有效声速的自适应水下单信标定位方法，其特征在于，包括以下步骤：/nA.以定位区域内任意点为原点，东、北、天三个方向分别设为x，y，z轴，建立水下局部惯性坐标系；/nB.通过水下航行器所搭载的GPS系统获取该所述水下航行器在水下局部惯性系当中的初始位置；/nC.建立所述水下航行器的运动学模型以及观测模型并进行离散化；/nD.建立有效声速及其不确定性统计参数的随机模型以及函数模型；/nE.水声信标周期性广播水声信号，水声信号发射时间及水声信标位置已知；所述水下航行器在未接收到水声信号时，通过自身配备的电子罗盘、深度计以及读取自身的螺旋桨转速信息进行航位推算，同时进行有效声速随机模型参数预测；所述水下航行器在接收到所搭载的多普勒测速仪测得的的绝对速度观测后，通过读取所述螺旋桨转速信息及所述电子罗盘信息，构造海流速度观测量并通过Kalman滤波进行海流速度校正；/nF.所述水下航行器接收到水声信号后，记录接收时刻，根据已知的水声信号发射时刻及水声信标位置坐标，并考虑水下声速及其不确定性统计参数的未知性，以此基于扩展Kalman滤波算法及变分贝叶斯近似，以水声信号传递时间为观测变量，进行所述水下航行器的位置更新。/n
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