水下滑翔器惯性组合导航定位关键技术研究

《水下滑翔器惯性组合导航定位关键技术研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、来兩扛參博±学位论文水下滑翔器惯性组合导航定位关键技术研究专业名巧：化器科挙与巧乂研究生姓名：黄浩乾导师姓名；陈熙源教授本论文获海洋公益性行业科研专项经费项目（２０１２０５０３５），国家自然基金项目（５口７５０８７），高等学校博±学科点专项科研基金资助课题２０１１００９２１１００３９）和江苏省普通髙校研究生科研创新计划项（目（ＣＸＬＸ１２００８２）资助。＿ＫＥＹＴＥＣＨＮＯＬＯＧＩＥＳＳＴＵＤＹＯＮＩＮＥＲＴＩＡＬＩＮＴＥＧＲＡＴＥＤＮＡＶＩＧＡＴＩＯＮＡＮＤ

2、ＰＣ別ＴＩＯＮＩＮＧＦＯＲＵＮＤＥＲＷＡＴＥＲＧＬＩＤＥＲＳＡＤｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎＳｕｂｍｉｔｅｄ化ＳｏｕｔｈｅａｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＦｏｒｔｈｅＡｃａｄｅｍｉｃＤｅｇｒｅｅｏｆＤｏｃｔｏｒｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＢＹＨａｏｉａｎＨＵＡＮＧｑＳｕｐｅｒｖｉｓｅｄｂｙＰｒｏｆ．ＸｉｕａｎＣＨＥＮｙＳｃｈｏｏｌｏｆＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＳｏｕｔｈｅａｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＭａｒｃｈ

3、２０１５东南大学学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加！标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料一。与我同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。＞研究生签名ｌｔ、多＇Ｉ；畫命拉Ｌ日化Ｖ东南大学学位论文使用授权声明东南大学、中国科学技术信息研究所、国家围书馆有权保留本人所送交学位讫文的复印

4、件和电。，可Ｗ采用影印子文浩、缩印或其他复制手段保存论文本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一。除在保密期内的保密论文外致，允许论文被査阅和借阅，可Ｗ公布（包括Ｗ电子信息形式刊登）论文的全部内容或中、英文摘要等部分内容。论文的公布（包括Ｗ电子信息形式刊登）授权东南大学研究生院办理。＾、ＬＩ研究生签名：签名：＾＾：？）又＆｜２＾＾师＾＾＾＾摘要一随着水下潜器技术的日益成熟，水下滑翔器作为种新型且重要的水下潜器受到越。来越多的关注水下滑翔器在海洋工程应用方面发挥着重要作用，尤其是低功巧

5、、长航时、小体积等特点更使其成为目前研究的热点。准确的位姿信息对滑热器长时间水下作一业起着必不可少的作用，因此持续高精度导航定位是水下滑翔器研究的关键技术之。借助水流和自身调节作用顺水而滑，几乎不需外界提供能源是水下滑翔器有别于其它水下潜器的重要特点，故其具有重要的应用领域和实用价值。低功耗使得淆翔器本体设计简单且体积小，所搭载的导航装置数量尽量少。作为陆地成熟且定位精度很高的全球定ｌｏｂａｌＰｏｓ扣ｏｎｉｎＳｙｓｔｅｍＧＰＳ位系统（Ｇｇ，）不能应用于水下，有自主导航解算能力的惯性导航系

6、统（ＩｎｅｒｔｉａｌＮａｖｉｇａｔｉｏｎＳｙｓｔｅｍ，ＩＮＳ）成为替代ＧＰＳ的较优选择。ＩＮＳ通过自身的陀螺仪，、加速度计等传感器测量载体当前时刻的旋转角速度和线加速度测得的数ＩＮ据通过积分等运算得到载体的姿态，Ｓ，、速度及位置但的测量误差会随着时间而积累。应用于水下滑翔器的惯性导航系统单独长时间工作会严重降低导航精度，因成本和体－Ｍ积的限制只能选用微机电系统（ＭｌｉｌｉｃｒｏＥｅｃｔｒｏｅｃｈａｎｃａＳｙｓｔｅｍ，ＭＥＭＳ）惯性测量单元（ＩｎｅｒｔｉａｌＭｅａｓｕｒｅｍ畑ｔＵｎｉｔ，ＩＭＵ

7、），该慨性测量单元的误差和随机漂移更加明显。有低功耗，、长航时、小体积及化成本等条件的制约加之导航传感器精度低且外界辅助导，要实现高精度高可靠性的水下导航与定位是目前研究的重点也是难点航少。在参考国内外大量低精度惯性导航元件实现高精度长航时导航文献的基础上，对水下滑翔器运动模型进行分析，建立航位推算（Ｄｅａｄ民ｅｃｋｏｎｉｎｇ，ＤＲ）模型并与惯性导航组合，设计出应用于水下滑翔器的导航系统，对惯性测量单元误差模型深入分析井针对不同的导化传感器进行误差校正与补偿，提出应用于水下环境的高精度高可靠性高效

8、的数据融合算。法，使该系统及算法更适合实际工程应用论文的主要工作和创新点如下：（１）对水下滑翔器运动模型进行分析，建立航位推算模型并与惯导系统组合，完成用于水下滑巧器的导航系统设计，，。针对水下实际应用环境结合滑翔器自身特点详细分析水下滑翔器运动模型，进行航位推算并与愤性导航系统组合，对惯性导航进行辅