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精确与鲁棒性强的导航系统是便携式自主水下机器人(AUV)实现自主导航和精确定位的关键。导航的难点在于AUV是强非线性系统,工作环境复杂,GPS卫星信号在水下不能使用。为解决上述问题,提出了基于UKF滤波算法的AUV组合导航系统,并和EKF算法进行了对比。给出了AUV组合导航的具体数学模型,并分析了导航传感器误差来源和测量模型。通过数值仿真及湖上试验数据仿真对导航系统进行了综合仿真验证,结果表明基于UKF算法的AUV组合导航系统精度高,鲁棒性强,完全可以满足便携式AUV实际导航需求。