基于INS/前视声纳组合的输水隧洞AUV巡检定位方法

摘要：

当潜航器(AUV)进行输水隧洞巡检时,多普勒测速仪(DVL)声波会对前视声纳图像产生干扰,针对这一问题提出了一种从AUV上卸载DVL,直接从前视声纳图像中提取栽体速度,而后和惯性测量单元(IMU)进行组合导航的方法.该方法根据前视声纳成像原理,建立起每相邻两帧声纳图像间载体的相对位移与配对特征点的图像坐标之间的联系,针对水底为局部平坦区域的情况,对特征点仰角进行了估算.通过惯导速度约束和随机抽样一致(RANSAC)算法,剔除误差较大的配对点,然后利用提取出的载体速度作为观测量进行卡尔曼滤波.经实际数据测试,惯性导航系统(INS)/前视声纳组合的总体性能和INS/DVL组合非常接近,以输水隧洞内的接缝线作为定位基准,INS/前视声纳组合导航在沿隧洞方向上的最大相对定位误差小于行程的1％.

关键词：AUV;输水隧洞;前视声纳;载体速度估计;组合导航

所属期刊栏目：8

分类号：V249.32(航空仪表、航空设备、飞行控制与导航)

资助基金：国防科技大学科研项目ZK19-26

在线出版日期：2021-10-28（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：79-87