[發明專利]水下定位方法、水下載體航行器及計算機可讀存儲介質

有效

• 申請號: 202110316751.4
• 申請日: 2021-03-24
• 公開（公告）號: CN113075665B
• 公開（公告）日: 2023-06-20
• 發明（設計）人: 楊巍;侯西龍;王超;楊健;陳明;羅明成
• 申請（專利權）人: 鵬城實驗室
• 主分類號: G01S15/88
• 分類號: G01S15/88;G01S15/89;G01S15/86;G01C21/00;G01C21/18;G01C21/16;G01C21/20;G01C25/00
• 代理公司: 深圳市世紀恒程知識產權代理事務所 44287
• 代理人: 張志江

本發明公開了一種水下定位方法、水下載體航行器及計算機可讀存儲介質，所述水下定位方法包括：確定所述慣性測量單元在第一預設坐標系下的第一位姿數據；根據所述第一位姿數據以及所述慣性測量單元檢測到的慣性數據，確定目標線加速度值以及目標角速度值；根據所述目標線加速度值以及所述目標角速度值，確定所述慣性測量單元在第二預設坐標系下的第二位姿數據；根據所述第一位姿數據、所述第二位姿數據以及預設誤差狀態代價函數確定水下定位信息，所述預設誤差狀態代價函數的參數包括所述慣性測量單元對應的第一殘差參數以及超短基線傳感器對應的第二殘差參數，能夠提升水下載體航行器的定位信息的準確性。

技術領域

本發明涉及水下導航定位技術領域，尤其涉及一種水下定位方法、水下載體航行器及計算機可讀存儲介質。

背景技術

在進行水下感知時，需要采用聲吶作為視覺感知工具，聲吶的分辨力較低，因此在進行圖像拼接時需要水下載體航行器的定位信息輔助拼接，定位信息的準確性影響圖像拼接的準確性，而水下載體航行器在進行定位時，實時性存在誤差抖動現象，從而使得定位信息本身不準確，本發明所要解決的技術問題即為水下載體航行器的定位信息不準確。

發明內容

本發明的主要目的在于提供一種水下定位方法、水下載體航行器及計算機可讀存儲介質，旨在解決水下載體航行器的定位信息不準確的技術問題。

為實現上述目的，本發明提供一種水下定位方法，所述水下定位方法應用于水下載體航行器，所述水下載體航行器包括慣性測量單元以及超短基線傳感器，所述水下定位方法包括：

確定所述慣性測量單元在第一預設坐標系下的第一位姿數據；

根據所述第一位姿數據以及所述慣性測量單元檢測到的慣性數據，確定目標線加速度值以及目標角速度值；

根據所述目標線加速度值以及所述目標角速度值，確定所述慣性測量單元在第二預設坐標系下的第二位姿數據；

根據所述第一位姿數據、所述第二位姿數據以及預設誤差狀態代價函數確定水下定位信息，所述預設誤差狀態代價函數的參數包括所述慣性測量單元對應的第一殘差參數以及超短基線傳感器對應的第二殘差參數，所述超短基線傳感器用于檢測位姿修正數據，所述位姿修正數據用于確定所述第二殘差參數。

可選地，所述根據所述第一位姿數據、所述第二位姿數據以及預設誤差狀態代價函數確定水下定位信息的步驟包括：

根據所述第一位姿數據以及所述第二位姿數據，確定所述慣性測量單元的第一殘差值，所述第一殘差值與所述第一殘差參數對應；

獲取超短基線傳感器檢測到的第二殘差值，所述第二殘差值與所述第二殘差參數對應；

根據所述第一殘差值以及所述第二殘差值，確定所述預設誤差狀態代價函數的最小值；

根據所述最小值確定所述水下定位信息。

可選地，所述第一位姿數據包括所述慣性測量單元的線速度，所述第二位姿數據包括第二位置以及第二方向，所述根據所述第一位姿數據以及所述第二位姿數據，確定所述慣性測量單元的第一殘差值的步驟包括：

根據所述線速度、第一預設角速度以及第二預設角速度，確定第一變量，所述第一預設角速度為第一自由度的角速度，所述第二預設角速度為第二自由度的角速度，所述第一自由度以及所述第二自由度為參考重力的自由度分量，所述第一自由度與所述第二自由度不同，且所述第一自由度與所述第二自由度相互垂直，所述第一預設角速度以及所述第二預設角速度為所述慣性測量單元的角速度的分量；

根據所述第一自由度、所述第二自由度以及所述第二位置，確定矩陣系數；

根據所述第一變量以及所述矩陣系數，確定第二變量；

根據所述第一變量以及所述第二變量，確定所述慣性測量單元的第一殘差值。