[发明专利]一种减小深海探测型AUV导航定位误差的方法

摘要

本发明提出一种减小深海探测型AUV导航定位误差的方法，包括了正向解算和逆向解算两种解算过程，在水下时，采用SINS/DVL组合导航方式，并对航行过程中采集的数据实时正向解算，用卡尔曼滤波得出的导航参数校正SINS后，得到正向解算后AUV水下直线航行过程中的轨迹；出水后，AUV接收卫星导航数据，对AUV出水后航行的数据进行实时正向解算，采用SINS/DVL与SINS/DVL/GPS两种导航方式并对航行过程中采集的数据独立进行卡尔曼滤波，航行结束后对整个航行过程的数据逆向解算，利用实时正向解算过程保存的结果，进行逆向解算，根据滤波得出的导航参数校正后得到逆向解算后AUV水下直线航行过程中的轨迹；结合正向解算和逆向解算后的AUV轨迹，得到AUV的在水下航行过程的轨迹，从而提高AUV的定位性能。

主权项

1.一种减小深海探测型AUV导航定位误差的方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1：AUV入水并在水下航行时，采用捷联惯导与多普勒组合导航方式，对航行过程中采集的数据实时正向解算，用卡尔曼滤波估计出的导航参数校正捷联惯导后，得到正向解算的AUV水下航行轨迹；步骤2：AUV出水并在水面航行时，AUV接收卫星导航数据，采用捷联惯导与多普勒组合导航，以及捷联惯导、多普勒和卫星导航组合导航两种方式独立运行，采用两种方式独立对航行过程中采集的数据实时正向解算，用卡尔曼滤波估计出的导航参数校正捷联惯导后，得到正向解算的AUV水面航行轨迹，并与步骤1得到的正向解算的AUV水下航行轨迹组合得到正向解算的AUV航行轨迹；步骤3：在AUV航行结束后，对AUV航行过程中传感器采集并存储的整个数据按时间反向顺序进行逆向解算，得到逆向解算的AUV航行轨迹；在逆向解算过程中，取初值为正向解算的末值，所述初值包括初始姿态矩阵、初始速度、初始经度、初始纬度、初始高度，并将正向解算中的陀螺输出值和地球自转角速率取反，并通过卡尔曼滤波对导航参数进行估计，用卡尔曼滤波估计出的导航参数校正捷联惯导数据；步骤4：将步骤2得到的正向解算的AUV航行轨迹与步骤3得到的逆向解算的AUV航行轨迹做差，得到AUV水下航行过程中两个轨迹的空间距离差取到最小值的时刻，以该时刻为分界，将该时刻之前的正向解算的AUV航行轨迹以及该时刻之后的逆向解算的AUV航行轨迹进行组合，得到AUV水下航行轨迹。