超短基线定位精度的改进方法研究

超短基线定位方法,因其低价的集成系统、操作简便容易,只需一个换能器,成为自主式水下机器人普遍采用的定位方式。由于系统安装、轮船偏移、轮船倾斜以及水声通信自身存在的问题,其定位精度不高;目前国际上超短基线定位方法的定位精度在1%左右,国内在3%左右,因此,提高定位精度是目前超短基线定位研究中的一项重要内容。 本文首先研究了国内外超短基线定位技术的发展现状,研究了水声定位和超短基线定位原理,并对水声传播进行了研究,分析了水声传播中的噪音干扰和声能量损失。 然后对超短基线定位方法进行了精度分析,分析了影响定位精度的原因,并采用卡尔曼滤波方式,通过建立滤波的运动方程和测量方程对测量数据进行处理,以达到提高精度的目的。 本文还对船体水平偏移和倾斜对定位结果的影响进行了研究,并研究了如何从理论上减小和消除误差,将深度传感器的测量值引入误差消除算法以求解偏移角度。 最后进行了计算机仿真,验证了方法的可行性。