[發(fā)明專利]一種基于局部偏移的AUV多波束數(shù)據(jù)構(gòu)圖方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710053868.1
• 申請日: 2017-01-24
• 公開（公告）號: CN106908036B
• 公開（公告）日: 2019-05-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李曄;馬騰;姜言清;王汝鵬;叢正;貢雨森;郭宏達;安力;龔昊;何佳雨
• 申請（專利權(quán)）人: 哈爾濱工程大學(xué)
• 主分類號: G01C7/00
• 分類號: G01C7/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于局部偏移的AUV多波束數(shù)據(jù)構(gòu)圖方法，其特征在于：包括如下步驟：

步驟一：針對每一個時刻t的多波束地形數(shù)據(jù)和導(dǎo)航數(shù)據(jù)，使用前A個時刻的多波束地形數(shù)據(jù)和導(dǎo)航數(shù)據(jù)對該時刻t的多波束數(shù)據(jù)進行預(yù)測得到預(yù)測值，并使用預(yù)測值與實際值計算該時刻t的似然性θ_t，其中7≤A≤10；

步驟二：將每個時刻的似然性θ_t與預(yù)設(shè)的閾值進行比較：將似然性θ_t大于閾值的時刻作為存在局部偏移的時刻；若似然性θ_t小于閾值，t＝t+1，返回步驟一；

步驟三、對所有存在局部偏移的時刻，分別沿AUV載體坐標系的x_AUV軸正負方向移動一定距離并分別計算步驟一得到的預(yù)測值與每個距離對應(yīng)地形數(shù)據(jù)的似然性，選擇對應(yīng)似然性最小值的距離作為局部偏移w_t，判斷當前時刻是否為最后時刻，若是最后時刻則進行步驟四，否則t＝t+1，返回步驟一；

步驟四、考慮局部偏移對所有時刻的影響，計算新的航跡點位置；

步驟五、將所有航跡點連接起來作為修正后的路徑；

步驟六、使用修正后的路徑和每一時刻的多波束地形數(shù)據(jù)重新繪圖。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于局部偏移的AUV多波束數(shù)據(jù)構(gòu)圖方法，其特征在于：步驟一包括：

第一：對每個時刻，根據(jù)導(dǎo)航數(shù)據(jù)，確定該時刻的多波束測線各測點的位置；

第二：針對每個測點，根據(jù)前A個時刻的多波束地形數(shù)據(jù)和導(dǎo)航數(shù)據(jù)，采用高斯加權(quán)插值的方式計算該測點的水深值，其中7≤A≤10；

第三：根據(jù)第二步測得的每個測點水深值和當前時刻實際測量的水深值z_t,k，計算似然性θ_t：

其中：AUV慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的路徑節(jié)點坐標為z_t＝{z_t,1,z_t,2,...,z_t,k,...,z_t,N}表示t時刻所有N個測點的集合，是當前慣導(dǎo)指示位置是由上一點推算的實際位置的概率，N表示每一個時刻的測點個數(shù)，σ_t＝diag(σ_t,1,σ_t,2,...,σ_t,k)是由t時刻N個測點水深值標準差組成的對角陣，z_t,k表示t時刻第k條測點實際測量的水深值，表示對應(yīng)于z_t,k位置由上一時刻推算出的水深值。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種基于局部偏移的AUV多波束數(shù)據(jù)構(gòu)圖方法，其特征在于：步驟四包括：

定義路徑上存在兩個局部偏移w_t和w_t+p分別位于t和t+p時刻，以t+1時刻為例，t+1時刻新的航跡點位置為：

式中：是當前慣導(dǎo)指示位置是考慮局部偏移w_t之后由上一點推算的實際位置的概率；σ_t是由t時刻各測點的標準差組成的對角矩陣；表示對應(yīng)z_t,k位置在考慮局部偏移w_t之后由上一時刻推算出的水深值；v_t+1為t+1時刻位置的偏移；w_t是t時刻的局部偏移，w_t+p是t時刻之后第一個局部偏移；為修正后t+1時刻新的航跡點位置，z_t是t時刻所有多波束地形數(shù)據(jù)的集合，z_t,k是t時刻第k個測點的多波束地形數(shù)據(jù)。