集成逆超短基线的自主式水下航行器集群协同定位方法

作者：刘峰; 王宇雄; 陈惠芳^*; 谢磊

来源：声学学报(中文版), 2023, 48(04): 687-698.

DOI：10.15949/j.cnki.0371-0025.2023.04.029

• AUV集群
• 协同定位
• 逆超短基线
• 因子图
• 卡尔曼滤波
• 置信度传播

构建了集成逆超短基线的自主式水下航行器(AUV)协同定位因子图,提出了两种从AUV协同定位方法,即基于扩展卡尔曼滤波(EKF)协同定位方法和基于粒子置信度传播(BP)协同定位方法,并修正了主AUV定位误差的影响。其中,基于EKF的从AUV协同定位方法利用主AUV的定位信息,重构了从AUV的状态向量实现协同定位;而基于粒子BP的从AUV协同定位方法构建了测量粒子实现协同定位。所提出的方法能够解决传统方法实时性较差的问题,且仅需单程声学定位信号传输测量即可实现从AUV的定位。仿真结果表明,两种协同定位方法适用于不同定位能力的从AUV,均能实现较高精度的协同定位。相比于航位推算方法,两种从AUV协同定位方法的定位误差均减小80%以上,且有效抑制了定位误差累积问题。此外,在水声信道较高丢包率的情况下,所提出的协同定位方法能稳定工作,且定位性能没有明显受到影响。

• 单位
  电子工程学院; 浙江大学舟山海洋研究中心