[發明專利]交替領航的協同導航方法

有效

• 申請號: 201310332087.8
• 申請日: 2013-08-02
• 公開（公告）號: CN103398712A
• 公開（公告）日: 2013-11-20
• 發明（設計）人: 鄭啟輝;高偉;楊羨;徐博;黃文軍;蔣建平;許業文;唐凱
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍63983部隊
• 主分類號: G01C21/16
• 分類號: G01C21/16;G01C21/20
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及協同導航領域，特別是涉及一種交替領航的協同導航方法。

背景技術

多艇協同導航利用系統中某些艇的高精度導航信息，通過一定的信息交換，實現艇間導航資源的共享，裝備低精度導航設備的艇可以提高自身導航精度。當某些艇由于傳感器或環境因素喪失獨立導航能力時，協同導航可以在一定程度上恢復這些艇的導航能力。因此研究多艇的協同導航具有重要的理論價值和實際意義。

多艇協同導航方案有多種，常用的有單艇領航和多艇領航，各種方案中的艇間通信方案各不相同。單艇領航涉及一條艇的信息廣播和接收，成本低，易操作，但其對主從艇運動狀態要求較高，實際應用過程中無法滿足。雙艇領航對主從艇的相對機動方式沒有要求，但其需要2條領航艇，需要雙艇同時廣播自身位置信息，時間同步很難保證，且跟隨艇需要安裝2套水聲通信設備，成本高。因此，有必要提出一種新的協同導航方案。

發明內容

為解決上述技術問題，作為本發明的一個方面，提供了一種交替領航的協同導航方法，包括以下步驟：步驟1，在第一時刻，第一領航艇向跟隨艇廣播第一水聲信號和第一無線電時統信號；步驟2，所述跟隨艇在接收到所述第一無線電時統信號時開始計時、并在接收到所述第一水聲信號時停止計時以得到第一時間，從而根據所述第一時間及水聲通信的傳輸速度得到所述第一領航艇與所述跟隨艇之間的第一距離；步驟3，根據所述第一距離、所述跟隨艇組合推位的位置信息建立單領航艇的協同導航數學模型，從而實現對所述跟隨艇的定位；步驟4，在所述第一時刻之后的第二時刻，第二領航艇向所述跟隨艇廣播第二水聲信號和第二無線電時統信號；步驟5，所述跟隨艇在接收到所述第二無線電時統信號時開始計時、并在接收到所述第二水聲信號時停止計時以得到第二時間，從而根據所述第二時間及水聲通信的傳輸速度得到所述第二領航艇與所述跟隨艇之間的第二距離；步驟6，根據所述第二距離、所述跟隨艇組合推位的位置信息建立單領航艇的協同導航數學模型，從而實現對所述跟隨艇的定位。

進一步地，所述第一時刻與第二時刻之間的間隔為一個濾波周期。

進一步地，所述協同導航數學模型為：

xk+1=xk+Δt·vk·cosφkyk+1=yk+Δt·vk·sinφkφk+1=φk+ω·Δt]]>

其中，

x_k，x_k+1分別為k，k+1時刻x方向的位置坐標；

y_k，y_k+1分別為k，k+1時刻y方向的位置坐標；

Δt為采樣時間間隔；

v_k為k時刻跟隨艇的速度，