基于虚拟移动长基线的载人潜水器声学定位算法

为保障潜水器水下安全作业,设计了一种基于虚拟移动长基线(VMLBL)的声学定位算法,并对影响定位误差的因素进行了分析。该算法无需事先布放海底基阵,仅利用存储的距离信息实现潜水器定位。首先基于卡尔曼滤波算法的新息特性对测距信息进行野值剔除及信息修正,克服异常值对定位结果的影响;然后融合潜水器移动矢径和测距信息构建虚拟移动长基线定位系统,用最小二乘法对其进行解算;最后级联卡尔曼滤波进行信号处理并给出最终定位结果。仿真和试验结果表明,算法定位误差在10%以内的数据有效率可以达到95.1%,定位结果能较好拟合超短基线定位系统,可以为载人潜水器提供有效的辅助定位。

基于单信标测距的载人潜水器回收定位算法

为了保障潜水器安全回收,设计了基于移动单信标测距的载人潜水器回收定位算法,并进行了系统可观测性分析。该算法无需事先布放海底基阵,利用船尾吊放通信机与潜水器的距离信息实现潜水器定位。首先利用母船GPS信息、船艏向信息和放缆长度估计吊放通信机位置,然后通过通信机和潜水器之间的成对距离信息进行潜水器位置初始化,最后利用扩展卡尔曼滤波进行潜水器位置追踪。试验数据处理的结果表明,算法定位误差在3%以内,定位结果能较好拟合超短基线定位系统,可以为载人潜水器回收提供有效的辅助定位。