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基于自适应UKF算法的小型水下机器人导航系统
  • ISSN号:0254-4156
  • 期刊名称:自动化学报
  • 时间:0
  • 页码:342-353
  • 分类:TP242[自动化与计算机技术—控制科学与工程;自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
  • 作者机构:[1]哈尔滨工程大学自动化学院,哈尔滨150001, [2]哈尔滨工程大学水下机器人技术国防科技重点实验室,哈尔滨150001
  • 相关基金:国家自然科学基金(50909025/E091002)资助
  • 相关项目:智能水下机器人的水下地形匹配导航方法研究
中文摘要:

针对海流扰动及姿态、航向误差角引起的无法确知的导航系统模型误差,设计了一种带模型误差的自适应无迹卡尔曼滤波器(Adaptive unscented Kalman filter,AUKF)用于小型水下机器人(Small autonomous underwater vehicle,SAUV)推位导航系统.首先提出了小型水下机器人三维运动连续时间模型;然后针对该模型特点,基于极大后验估值原理推导了AUKF算法.仿真结果说明该算法能够克服海流扰动及姿态和航向误差引起的模型误差.对比经典无迹卡尔曼滤波器算法,采用该算法的小型水下机器人推位导航系统在复杂海况下的滤波精度显著提高.

英文摘要:

Ocean current disturbance and attitude,heading errors can cause uncertain navigation system model error.To solve the above problem,an adaptive unscented Kalman filter (AUKF) with model error is designed for a small autonomous underwater vehicle s (SAUV) dead reckoning (DR) navigation system.Firstly,three-dimensional motion of SAUV continuous time model is designed.Then,the proposed AUKF algorithm is deduced according to maximum a posterior (MAP) theory.Finally,simulation results show that the algorithm can overcome the model error caused by disturbance currents and attitude,and heading errors.Compared with the conventional UKF algorithm,the filter precision of the SAUV s DR navigation system in complex sea state is improved a lot by adopting the proposed algorithm.

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期刊信息
  • 《自动化学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国自动化学会 中国科学院自动化研究所
  • 主编:王飞跃
  • 地址:北京东黄城根北街16号
  • 邮编:100717
  • 邮箱:aas@ia.ac.cn
  • 电话:010-64019820
  • 国际标准刊号:ISSN:0254-4156
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2109/TP
  • 邮发代号:2-180
  • 获奖情况:
  • 1997年获全国优秀期刊奖,1985、1990、1996、2000年获中国科学院优秀期刊二等奖,2002年获国家期刊奖
  • 国内外数据库收录:
  • 美国数学评论(网络版),德国数学文摘,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:27550