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基于超短基线定位的AUV对接导航方法研究
基于超短基线定位的AUV对接导航方法研究
摘要：
随着水下无人机（AUV）的广泛使用，对其高精度对接导航方法的需求也越来越迫切。本文针对AUV对接导航问题，提出了一种基于超短基线定位的方法。该方法通过利用超短基线定位系统对AUV进行位置和姿态估计，从而实现对接导航控制。实验证明，该方法能够有效提高AUV的对接精度和稳定性，具有较好的应用前景。
1.引言
水下无人机（AUV）广泛应用于海洋勘探、海洋科学研究等领域。而在实际应用中，AUV需要实现对接任务，例如对接到潜望镜、固定浮标等器械上。这就要求AUV具备高精度的对接导航能力。本文旨在提出一种基于超短基线定位的AUV对接导航方法，以提高AUV的对接精度和稳定性。
2.相关工作
目前，AUV对接导航方法主要包括惯性导航、视觉导航和基于声波的定位等。然而，惯性导航受到误差累积的影响，导致对接误差较大；视觉导航受到水下环境的限制，影响了实时性和准确性；基于声波的定位方法受到传播速度和多径效应等问题的制约。因此，本文提出了一种基于超短基线定位的方法，以克服以上方法的缺点。
3.方法介绍
本文提出的方法首先利用超短基线定位系统对AUV进行位置和姿态估计。超短基线定位系统由多组超短基线组成，能够实现对AUV的高精度定位。在对接导航中，AUV预先在目标器械上安装标志物，并在预定区域内设置多组超短基线。AUV在对接过程中，通过测量与多组超短基线的距离和方位角来进行位置和姿态估计，从而实现对接导航控制。
4.实验与结果
为了验证本文提出的方法的有效性，我们进行了一系列实验。实验使用了一台AUV，并在实验室内进行对接导航任务。实验结果表明，基于超短基线定位的方法能够有效提高AUV的对接精度和稳定性。对接误差较小，且对环境的变化具有较好的适应性。
5.结论与展望
本文提出了一种基于超短基线定位的AUV对接导航方法，通过利用超短基线定位系统对AUV进行位置和姿态估计，从而实现对接导航控制。实验结果表明，该方法能够有效提高AUV的对接精度和稳定性。未来，可以进一步研究如何应对复杂水下环境下的对接导航问题，并进一步优化算法以提高性能。
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