水下滑翔机GPS_SINS组合导航系统研究课件

《水下滑翔机GPS_SINS组合导航系统研究课件》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、哈尔滨工程大学硕士学位论文水下滑翔机GPS/SINS组合导航系统研究姓名：黄海洋申请学位级别：硕士专业：导航、制导与控制指导教师：刘鹰20090201哈尔滨工程大学硕十学位论文摘要越来越多的人认识到利用水下智能机器人来探索人类未知领域深海大洋的重要性。水下滑翔机作为一种较廉价的水下探测传感器搭载平台，具有自主、远程、成本低、小体积、下潜深、航行时间长等特点，对于深海探测有着一定的优势。本文研究的目标是搭建水下滑翔机较高精度的低成本水下导航定位系统，为深海大洋的开发探测提供技术支持。通过分析水下滑翔机的运动特点、工作的环境和导航系统的主要性能指标，选择捷联惯性导航系统。通过设计水下滑翔机捷

2、联惯导系统仿真器仿真可知，由于SINS的误差随时间不断的积累，这样使得滑翔机导航参数不能满足精度的要求。论文中讨论的导航系统是建立在水下滑翔机的运动规律基础上的，当水下滑翔机仅依靠自身浮力调节运动时，运动轨迹为锯齿形。文中通过简化其运动环境，研究了利用GPS／SINS组合导航系统来实现水下滑翔机导航定位的要求。通过对水下导航理论的深入研究，设计了一种适合水下滑翔机的组合导航系统。在水面上时，利用GPS提供整体系统需要的位置坐标信息，同时完成数据处理系统的校正和初始化；在水下运动时，根据文中提供的数学模型，由SINS和深度计提供滑翔机的运动姿态信息，结合信息融合理论，设计了水下滑翔机在水面

3、时GPS／SINS组合导航卡尔曼滤波器，通过仿真结果表明，该组合导航系统的导航精度从理论上能满足水下滑翔机的定位要求。关键词：水下滑翔机；GPS；SINS；卡尔曼滤波；组合导航ABSTRACTMoreandmorepeoplerealizetheimportancetoexplorethedeepoceanusingunderwaterintelligentrobot．Underwatergliderisakindofrelativelycheapcarrierplatformofunderwaterdetectivesensorsthatboaststheadvantagesofind

4、ependence，longrange，lowcost,smallvolume，bigdivingdepthandlongnavigationtime，therebyanappropriatedevicefordeepseaexploration．Theobjectiveofthispaperistoestablishalow-costandhigh-precisionunderwaternavigationpositioningsystemforunderwaterglider,providingtechnicalsupporttodeepoceanexploration．Aftera

5、nanalysisofmotionfeatures，workingenvironmentandothermajorperformanceindexesofunderwaterglider'strap—downinertialnavigationsystemischosen．It’SfoundthroughsimulationthattheerroraccumulationofSINScouldspoilnavigationparameters．ThenavigationsystemdiscussedinthisPaperistailoredtounderwatergliderwhichm

6、ovesmazigzagwaywhennoforce0tIlerthanself-buoyancyforceiSinplace·Afterasimplificationofthemotionexperiment，GPS／SINSintegratednavigationsystemisadoptedtoreachthenavigationandlocationtargetsofunderwaterglider．Anintegratednavigationsystemforunderwatergliderisdesignedafteracarefulstudyofunderwaternavi

7、gationtheory．WhenthegliderisonⅡlesur岛【ce．GPSisusedtoacquirethepositioncoordinatesandatthesametimecon．ectionandinitializationofdataprocessingsystemiscompleted．Whenunderwater．SINSanddepthgaugeareusedtoacquirethemotionatt