教育部“新世纪优秀人才支持计划”(NCET-06-0877)
- 作品数：28 被引量：177H指数：9
- 相关作者：刘明雍李闻白赵涛张立川周良荣更多>>
- 相关机构：西北工业大学温州大学西北机电工程研究所更多>>
- 发文基金：教育部“新世纪优秀人才支持计划”国家自然科学基金国家高技术研究发展计划更多>>
- 相关领域：自动化与计算机技术兵器科学与技术交通运输工程电子电信更多>>
- 基于移动长基线的多AUV协同导航被引量：36
- 2009年
- 基于扩展卡尔曼滤波(EKF)理论研究了多AUV协同导航定位的移动长基线算法.移动长基线多AUV协同导航结构中,主AUV内部装备高精度导航设备,从AUV内部装备低精度导航设备,外部均装备水声装置测量相对位置关系,利用移动长基线算法融合内部和外部传感器信息,实时获取从AUV的位置信息.建立了协同导航系统数学模型,设计了EKF协同导航算法,在各种测试情况下通过仿真验证了所推导的分析结果,对EKF和几何解方程算法的导航效果进行了比较.研究结果表明,以主AUV作为移动的长基线节点时,通过EKF算法可以显著提高群体的导航定位精度.
- 张立川徐德民刘明雍严卫生
- 关键词：导航系统水下导航
- 移动机器人的轨迹跟踪控制新方法被引量：3
- 2010年
- 针对运动学模型描述的移动机器人系统,研究了移动机器人的轨迹跟踪控制问题,基于Lyapunov直接法,设计出了具有全局渐近稳定的轨迹跟踪控制器,满足了移动机器人的轨迹跟踪要求,并分析证明了系统可实现全局渐近稳定。最后,仿真结果表明从较大初始跟踪误差很快收敛到零误差,闭环系统稳定,具有良好的动态特性。
- 赵涛刘明雍周良荣
- 关键词：移动机器人LYAPUNOV函数
- 运动矢径对AUV协同定位精度影响的仿真被引量：1
- 2012年
- 针对在基于运动矢径的自主水下航行器(AUV)协同定位算法中运动矢径对定位精度的影响进行了仿真分析。利用扩展卡尔曼滤波设计了AUV协同定位算法,通过设定不同的运动矢径对该协同定位算法进行仿真,分析研究了运动矢径的变化对定位精度的影响。仿真结果表明,该定位算法受运动矢径的影响,增大运动矢径会使滤波误差波动变大,降低定位精度。
- 张加全刘明雍胡俊伟
- 关键词：扩展卡尔曼滤波
- 洋流影响下基于单领航者的多AUV协同导航被引量：4
- 2010年
- 自主水下航行器(AUV)的协同导航是海洋工程研究中的重要问题,洋流估计是其中的主要难点之一。该文基于"未知定常"的洋流特性假设,结合单通信和导航辅助AUV(CNA)领航的协同定位原理,建立了洋流干扰下多AUV协同导航的定位转移损失函数。利用损失函数极小化方法给出了协同导航的定位最优估计准则,借助该准则得到了洋流误差估计和协同导航算法,实现了对AUV较为实时精确的定位。仿真结果表明,该算法能够较好地解决定常洋流作用下的多AUV协同导航问题,且定位精度较高,实时性好。研究成果有望为多AUV系统总体设计、导航路径规划及跟踪等方面提供理论基础和研究手段。
- 李闻白刘明雍高俊钗裴譞
- 关键词：自主水下航行器洋流协同导航
- 一种基于无迹卡尔曼滤波的UUV协同定位方法被引量：10
- 2011年
- 多水下无人航行器(multi-UUV)协同定位技术是解决海洋中间层水下导航定位问题的重要途径,针对以往multi-UUV仅靠距离量测的协同导航定位精度低的问题,给出了一种基于无迹卡尔曼滤波(UKF)方法的UUV协同定位方法。利用从UUV的运动学方程和基于距离的量测方程建立了从UUV的导航模型,针对该非线性导航模型,采用UKF设计了导航滤波算法,避免了对非线性方程的线性化处理,实现了递推导航滤波算法,并与传统的航位推算方法进行了仿真对比。仿真结果表明,从UUV能够利用该导航滤波算法进行实时定位,比传统的航位推算方法具有更高的定位精度。
- 刘明雍沈俊元张加全胡俊伟
- 关键词：无人水下航行器无迹卡尔曼滤波
- 一种基于单移动GPS智能浮标的AUV导航方法被引量：3
- 2010年
- 针对传统全球定位系统(GPS)辅助自主式水下航行器(AUV)导航的局限性,给出了一种基于单移动GPS智能浮标(GIS)的自主水下航行器(AUV)导航方法。利用超短基线(USBL)原理设计了AUV导航天线,通过该导航天线测量GIS与天线上水听器间的角度和距离,并由两者的向量关系和GIS的坐标位置导出了系统的量测方程。应用标准卡尔曼滤波(KF)解算水听器的坐标,进而求得AUV的位置坐标。仿真结果表明,该导航方法能较好地克服GPS在水下导航中的局限性,具有机动性好、隐蔽性强等优点,研究成果有望为AUV远程精确定位、路径规划和多AUV协同导航等方面提供理论基础。
- 张加全刘明雍李闻白
- 关键词：超短基线卡尔曼滤波协同导航
- 单领航者相对位移测量的多自主水下航行器协同导航被引量：17
- 2011年
- 针对单领航自主水下航行器(AUV)协同导航系统对定位精度和实时性的要求,提出了一种新的基于相对位移量测信息的协同导航方法。通过分析单领航AUV协同导航系统的定位原理和运动学模型,结合相邻采样时刻主、从AUV间相对位置的几何关系及航位推算信息,利用扩展的Kalman滤波(EKF)导航算法实现对从AUV的定位估计。与已有的研究相比,仿真结果表明该算法具有较高的定位精度,且有效提高了定位解算的实时性。
- 李闻白刘明雍张立川刘富樯
- 关键词：自动控制技术自主水下航行器协同导航
- 基于双水听器的多自主水下航行器协同导航方法被引量：12
- 2011年
- 协同导航定位是实现多自主水下航行器(multiple autonomous underwater vehicles,MAUVs)协同作业必须解决的关键问题。针对主从式MAUVs,提出了一种基于双水听器信号的MAUVs协同定位方法。在主从式结构中,主AUV内部装备高精度导航设备,从AUV内部装备低精度导航设备,外部均装备水声装置测量相对位置关系,从AUV通过水声测量确定出相对距离和相对方位角,再辅以主AUV精确位置,得到从AUV精确位置。研究结果表明,利用主AUV作为协同导航定位,可以显著提高群体的导航定位精度。
- 张立川徐德民刘明雍
- 关键词：水下导航协同导航
- 自适应算法在捷联惯导初始对准中的应用被引量：4
- 2011年
- 针对传统的卡尔曼滤波在捷联惯导初始对准中由于系统噪声和量测噪声方差阵未知时,滤波的精度和快速性不能达到要求,甚至导致发散的问题。提出了一种改进的Sage_Husa自适应滤波新算法,建立了捷联惯导系统初始对准误差模型,并在对捷联惯导系统误差模型进行简化的基础上,利用所设计的算法进行了仿真研究。仿真结果表明,改进的滤波算法使对准过程所需时间大大缩短,具有跟踪能力强、稳定性好和精确性高等特点,验证了该方法的有效性和正确性。
- 赵卓刘明雍赵涛
- 关键词：捷联惯导系统自适应滤波算法
- SLAM算法在AUV中的应用进展被引量：5
- 2010年
- 同步定位与地图创建(SLAM)是水下航行器在全球范围内实现自主导航的一个基础且重要问题。首先介绍了SLAM算法在水下航行器应用的国内外最新进展,指出了SLAM算法所面临的问题,阐述了研究的环境描述、环境特征提取和不确定信息的描述等难点问题,并对SLAM算法的主要实现方式进行了归纳。最后结合水下航行器的特殊应用环境,探讨了未来SLAM算法的研究趋势和发展方向。
- 刘明雍赵涛周良荣
- 关键词：不确定信息
