[发明专利]基于实测数据回放的水下无人机导航算法调试系统

说明书

基于实测数据回放的水下无人机导航算法调试系统，它属于水下无人机导航算法调试技术领域。本发明解决了传统调试方法的调试效率低的问题。本发明提出的基于实测数据回放的水下无人机导航算法调试系统能够在水下试验过程中记录各传感器数据并时标化存储，并在算法调试过程中能够脱离真实水下环境，采用基于实测数据的回放进行算法仿真和数据分析，提高了调试效率，并降低了人力物力成本，为水下组合导航的算法开发和调试工作提供了崭新的思路和高效的工具。本发明方法可以应用于水下无人机导航算法调试。

技术领域

本发明属于水下无人机导航算法调试技术领域，具体涉及一种基于实测数据回放的水下无人机导航算法调试系统。

背景技术

占据地球表面积约71％的海洋中蕴含着丰富的生物、矿产资源，而随着人类社会的飞速发展，对海洋资源的开发与利用已经成为各国的迫切需求。水下地形环境的勘探检测、油气矿产的开采挖掘、管线装备的铺设建造以及货物人员的运输转移都对水下导航技术有着极高要求，水下导航技术对于人类探索海洋至关重要。

目前在水下导航领域，主要包括基于加速度和陀螺仪的惯性导航，基于声学信标阵的声学导航，基于地形和地磁的地球物理导航，同时各类水下传感器例如深度计、多普勒测速仪、声纳、水下摄像机等都为水下导航提供了丰富的数据信息。单一的导航方式往往具有局限性，无法稳定而准确的为水下设备提供导航定位信息，引入多种传感器进行水下组合导航，将各类传感器数据进行综合，保留各导航方式的优点，弥补各自缺点，是水下导航技术的关键点。

水下组合导航由于结合了多种传感器设备，各传感器的装配、噪声以及导航算法参数均需要进行不断调试才能达到最佳效果。在传统调试过程中，需要进行多次水下试验并随船不断调试修改，人力物力消耗巨大且算法调试效率极低。

发明内容

本发明的目的是为解决传统调试方法的调试效率低的问题，而提出的一种基于实测数据回放的水下无人机导航算法调试系统。

本发明为解决上述技术问题所采取的技术方案是：

基于实测数据回放的水下无人机导航算法调试系统，所述系统包括嵌入式运行模块、仿真运行模块和数据分析模块，其中：

所述嵌入式运行模块嵌入在水下无人机的导航计算机中，嵌入式运行模块包括导航解算单元、上位机、传感器和存储板；

所述导航解算单元接收传感器数据和上位机发送的操作指令，并向上位机传输反馈响应信息数据；导航解算单元根据导航算法初始参数对接收的传感器数据和上位机数据进行导航解算，并将导航解算结果输出；

存储板用于对传感器数据、上位机数据、导航解算结果数据和对上位机的反馈响应信息数据进行时标化存储，生成实测数据文件；

所述仿真运行模块嵌入在仿真计算机中，仿真运行模块读取嵌入式运行模块中存储板生成的实测数据文件，并对实测数据文件进行解析，获得解析出来的实测数据，并将解析出来的实测数据以传输给数据分析模块；

仿真运行模块根据解析出来的实测数据和导航算法参数生成仿真数据文件，并将仿真数据文件传输给数据分析模块；

所述数据分析模块根据实测数据文件、嵌入式运行模块的导航解算结果、仿真运行模块解析出来的实测数据和仿真数据文件来分析仿真效果是否达到要求，若达到要求，则结束调试过程，否则不断修正仿真运行模块的导航算法参数后，进行重新仿真，直至仿真效果达到要求时调试过程结束。

本发明的有益效果是：

本发明提出的基于实测数据回放的水下无人机导航算法调试系统能够在水下试验过程中记录各传感器数据并时标化存储，并在算法调试过程中能够脱离真实水下环境，采用基于实测数据的回放进行算法仿真和数据分析，提高了调试效率，并降低了人力物力成本，为水下组合导航的算法开发和调试工作提供了崭新的思路和高效的工具。

附图说明