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题名多子阵组合的短基线声学定位系统数据优化方法
被引量：4
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作者
程谦
王英民
诸国磊
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机构
西北工业大学航海学院
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出处
《应用声学》
CSCD
北大核心
2019年第4期742-749,共8页
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基金
中国科学院战略性先导科技专项(XDA10000000)
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文摘
短基线声学定位系统是一种常用的水下声学定位设备,为提高适用性,常采用多阵元接收阵的方式进行水声定位,其工作时将带来冗余的测距数据和定位结果,而部分冗余数据的解算定位结果误差较大(以下简称奇异值),其代入融合将导致最终定位结果的误差不减反增。为解决该问题,该文分析奇异值特征,提出了基于多子阵组合的短基线声学定位数据优化方法。该方法将空间阵中划分出的各单元子阵进行筛选,对冗余数据进行优化,筛除会引入较大误差的中间数据,进而提高定位精度。计算机仿真及实际测试数据表明:该方法可实现整体声源定位精度的提高。同时与传统定位方法相比可有效减小运算量,提高整体定位系统的性能。
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关键词
短基线声学定位系统
多子阵组合
数据优化
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Keywords
Short baseline acoustic positioning system
Multiple subarray combination
Data optimization
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分类号
P716.41
[天文地球—海洋科学]
TB566
[交通运输工程—水声工程]
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题名基于不变误差定义的INS/USBL紧组合导航算法
被引量：4
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作者
郭瑜
徐博
余志强
田鑫雨
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机构
哈尔滨工程大学智能科学与工程学院
武汉第二船舶设计研究所
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出处
《中国惯性技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2023年第8期750-759,共10页
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基金
近地面探测技术重点实验室基金项目(6142414211405)
中央高校基本科研业务费博士研究生创新基金(3072022GIP0401)。
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文摘
针对现有惯性导航系统/超短基线定位系统(INS/USBL)组合导航算法误差定义不准确,引发空间不一致性及导航精度下降的问题,提出了一种基于不变误差定义的INS/USBL紧组合导航算法。首先,引入李群理论及左不变/右不变误差定义下的误差状态方程,保证了误差状态的空间一致性。然后,从噪声无偏性分析的角度阐述了松组合的缺陷。最后,利用超短基线测量的方位角及斜距信息,根据两种误差定义推导相应的紧组合量测方程。半实物仿真结果表明:相比于现有的INS/USBL松组合导航算法,所提出的基于右不变误差定义的紧组合导航算法有着更高的定位精度,2000 s后东向和北向定位精度分别提高14.65%和30.26%,天向定位精度提高73.91%;不变误差定义使得组合导航算法对初始对准精度的需求降低,即使初始姿态误差较大也能够对导航误差进行准确估计。
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关键词
惯性导航
超短基线声学定位系统
组合导航
李群
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Keywords
inertial navigation
ultra-short baseline acoustic positioning system
integrated navigation
Lie group
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分类号
V249.3
[航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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题名USBL安装偏差联合模型构建与校准方法
被引量：3
- 3
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作者
刘慧敏
陆凯
单瑞
杨源
李勇勇
杜凯
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机构
中国地质调查局青岛海洋地质研究所
自然资源部海底科学重点实验室
天津航海仪器研究所
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出处
《中国惯性技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2023年第2期157-164,共8页
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基金
国家自然科学基金(42174021,42106186)
自然资源部海底科学重点实验室开放基金(KLSG2104)
中国地质调查局项目(DD20191003)。
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文摘
超短基线声学定位系统(USBL)使用前必须要进行严格的角度安装偏差校准。通过研究安装偏差校准的数学模型和数值算法,提出一种USBL安装偏差联合模型构建与校准方法。首先结合克罗尼克积给出高斯-马尔科夫数学模型假设下的校准信标位置和姿态旋转矩阵参数估计联合解,然后基于姿态旋转矩阵的联合解和条件协因数矩阵解其固定解。同时联合模型还可以对换能器水平距离安装偏差、声速误差进行增广,提高了模型的适用性。南海实测试验结果表明,所提方法可以充分利用USBL方向信息和测距信息对校准信标和其他参数进行估计,相比传统两步法,所提方法求解的信标水平定位偏差由0.69 m减小至0.60 m,水平距离安装偏差由0.26 m减小至0.04 m,角度安装偏差由0.29°减小至0.25°。
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关键词
超短基线声学定位系统
安装偏差校准
水平距离安装偏差
声速误差
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Keywords
ultra short baseline system
installation deviation calibration
level-range installation deviation
sound velocity error
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分类号
P295
[天文地球—测绘科学与技术]
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