[發(fā)明專利]水下自主航行器AUV自主定位方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210361203.4
• 申請(qǐng)日: 2012-09-25
• 公開（公告）號(hào): CN102914786A
• 公開（公告）日: 2013-02-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張全新;仲彥;王文明;孫智;李元章;馬忠梅
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京理工大學(xué)
• 主分類號(hào): G01S19/48
• 分類號(hào): G01S19/48;G01S19/40
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種水下自主航行器AUV自主定位方法，包括以下步驟：

一、為每個(gè)AUV設(shè)定目標(biāo)位置，然后讓AUV自主前往目標(biāo)位置工作，當(dāng)AUV入水前，由于可以得到精確的GPS定位信號(hào)，所以設(shè)定剛?cè)胨畷r(shí)各個(gè)AUV的定位精度λ＝1；

二、AUV下潛后，依靠自身所攜帶的導(dǎo)航儀器進(jìn)行定位，并朝向事先設(shè)定的目標(biāo)區(qū)域航行；

三、各AUV定期向周圍廣播其坐標(biāo)信息以及定位精度λ；同時(shí)，當(dāng)某個(gè)AUV收到其他AUV的坐標(biāo)廣播時(shí)，會(huì)先根據(jù)聲波傳輸?shù)乃俣群偷竭_(dá)時(shí)間推算出兩者之間的距離d，將其坐標(biāo)、定位精度λ、以及兩者之間的距離記錄下來，存入鄰節(jié)點(diǎn)列表中；每個(gè)AUV保存的鄰節(jié)點(diǎn)列表內(nèi)容都有一定的有效期，超過有效期后如果沒有得到更新，則該項(xiàng)內(nèi)容作廢，對(duì)應(yīng)條目被清空；

四、各AUV實(shí)時(shí)計(jì)算定位精度λ=(1-tn-tluN*tut)*(1-d(u,t)d(u,lu)+d(u,t)),]]>其中t_n是當(dāng)前時(shí)間，t_lu是此AUV上次坐標(biāo)更新的時(shí)間，N為任意正整數(shù)，t_ut是AUV坐標(biāo)更新的時(shí)間間隔，d_(u，t)是AUV進(jìn)行坐標(biāo)更新時(shí)，更正后的坐標(biāo)和儀器追蹤坐標(biāo)之間的距離差，初始值為0，d_(u，lu)是最新的兩次坐標(biāo)更新之間航行過的距離，為了防止出現(xiàn)除以0的情況，規(guī)定當(dāng)d_(u，t)＝0時(shí)d_(u，lu)＝1，當(dāng)d_(u，t)≠0時(shí)d_(u，lu)取實(shí)測(cè)值；每當(dāng)AUV的定位精度λ低于限定值，或者至少三個(gè)鄰節(jié)點(diǎn)的定位精度高于自身，此AUV就會(huì)進(jìn)行坐標(biāo)更新，坐標(biāo)更新分三種情況：

1)自身定位精度值λ低于設(shè)定限值：

如果某個(gè)AUV判斷自己的定位精度λ低于設(shè)定值時(shí)，首先去查找自己的鄰節(jié)點(diǎn)列表，并選出λ值最高的三個(gè)鄰節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)信息；如果排第三高的鄰節(jié)點(diǎn)λ值高于其自身的λ值，則該節(jié)點(diǎn)嘗試?yán)枚ㄎ痪茸罡叩娜齻€(gè)鄰節(jié)點(diǎn)信息對(duì)自身坐標(biāo)及定位精度進(jìn)行更新，如果獲得解則更新自己的坐標(biāo)值，同時(shí)將λ更新為定位精度第三高的鄰節(jié)點(diǎn)的λ值；如果無解或排第三高的鄰節(jié)點(diǎn)λ值低于其自身的λ值，則放棄利用鄰節(jié)點(diǎn)更新，上浮獲取GPS坐標(biāo)校正，每次上浮獲取GPS坐標(biāo)值之后，將自身的λ重新設(shè)置為1；

2)自身定位精度值λ不低于設(shè)定限值，但鄰節(jié)點(diǎn)中至少有三個(gè)點(diǎn)的定位精度高于其定位精度：

這種情況下，此AUV也嘗試?yán)枚ㄎ痪茸罡叩娜齻€(gè)鄰節(jié)點(diǎn)信息對(duì)自身坐標(biāo)及定位精度進(jìn)行更新，如果獲得解則更新自己的坐標(biāo)值，同時(shí)將λ更新為定位精度第三高的鄰節(jié)點(diǎn)的λ值，如果無解則繼續(xù)自行導(dǎo)航、實(shí)時(shí)調(diào)整定位精度λ；

3)自身定位精度值λ不低于設(shè)定限制，而且鄰節(jié)點(diǎn)中不存在至少三個(gè)點(diǎn)的定位精度高于其定位精度：

這種情況下，此AUV繼續(xù)在水下工作、導(dǎo)航、實(shí)時(shí)調(diào)整定位精度λ。