基于相对位置观测的无人水面舰艇协同定位方法研究

摘要

随着微电子机械系统的发展,基于微电子机械系统的捷联惯导系统以其体积小、重量轻、低功耗、低成本等特点在导航技术应用领域得到大力推展.协同定位技术是无人水面舰艇协同导航的一个重要课题.在主从式协同方式中,主艇配备高精度组合导航系统,从艇配备低精度航迹推算系统.外部均装备水声设备测量相对位置和传递定位信息,融合内外部定位信息提高自身定位精度.同时,数据融合技术对协同导航定位精度有很大的影响.根据协同导航系统实际情况,扩展卡尔曼滤波算法可以有效的融合数据提高协同定位精度.此外,协同导航定位过程中舰艇间的相对几何位置对协同导航定位精度亦有影响.为了获得最优定位精度,舰艇间相对几何位置需达到最佳状态.给出了协同导航定位算法,在融合内外部传感器信息的基础上实现协同定位.仿真结果表明,该方法有效地提高协同导航定位精度.