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基于距离量测的主从式AUV协同定位系统观测性研究
  • ISSN号:1000-2758
  • 期刊名称:《西北工业大学学报》
  • 时间:0
  • 分类:TP242.3[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]西北工业大学航海学院,陕西西安710072
  • 相关基金:国家自然科学基金(60875071)及教育部博士学科点基金(200806990008)资助
中文摘要:

研究了基于距离量测的主从式自主水下航行器(AUV)协同定位系统观测性问题。主AUV可以利用装备的高精度导航设备进行精确定位,从AUV装备低精度导航设备,需融合主从AUV之间的距离量测进行水下定位。针对控制输入对协同定位系统可观测性的影响,建立了从AUV在主AUV体坐标系中的运动学模型,并选取主从AUV间的距离值作为观测量,利用基于Lie导数的非线性系统观测性秩判据分析了不同控制输入下协同定位系统的观测性。仿真结果表明,对于可观测的协同定位系统,从AUV的位置估计具有良好的收敛性和定位精度。

英文摘要:

Sections 1 through 3 of the full paper explain our observability analysis mentioned in the titile, which we believe is effective and whose core consists of: ( 1 ) in the leader-follower structure, the leader can use high preci- sion navigation system for precise localization but the follower is equipped with only low precision navigation sys- tem ; thus, the followers need to combine the range measurements to the leader for underwater localization ; (2) ai- ming at finding the influence of control inputs on the observability properties, we develop a kinematics model of the followers in the leader's body coordinate system; considering the range measurements as the observation, we per- form an observability analysis for the cooperative localization with different control inputs with nonlinear observabili- ty rank condition based on Lie derivatives. Simulation results, presented in Figs. 2 through 4, and their analysis show preliminarily that, for the observable system, the position estimation of each follower has a good convergence and positioning accuracy.

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期刊信息
  • 《西北工业大学学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中华人民共和国工业和信息化部
  • 主办单位:西北工业大学
  • 主编:胡沛泉
  • 地址:西安市友谊西路127号(西工大校园158号信箱)
  • 邮编:710072
  • 邮箱:xuebao@mwpu.edu.cn
  • 电话:029-88495455
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-2758
  • 国内统一刊号:ISSN:61-1070/T
  • 邮发代号:52-182
  • 获奖情况:
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,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:10173