简介:由于GPS和无线电信号在水下衰减很快而无法使用,因此以惯性导航为核心,加以其它声学辅助导航设备的组合导航系统正适合水下航行器的使用环境。以捷联惯性系统/超短基线/多普勒测速仪/磁航向仪组合导航系统为研究对象,给出了联邦滤波结构,并利用X^2残差检测法诊断出子系统的故障并进行系统重构从而不影响系统性能,最后对组合系统进行了仿真,成功检测出了超短基线系统定位故障并及时进行了隔离。姿态误差和速度误差在故障发生和消失时刻由于系统重构有轻微跳动,其它时刻均保持较高精度,当故障消失时位置误差又恢复到正常量级(5~10m)。仿真结果表明,所提出的SINS/水下声学辅助设备组合导航系统能够提供水下航行器精确的速度、姿态及位置信息,并能够正确及时检测并隔离故障。
简介:摘要:水下机器人是帮助人类进行海洋生产活动的高端智能装备,其应用范围已经包括民用和军用等多个方面。本文在充分研究水下机器人(AUV)运动稳定性理论的应用现状与发展趋势的前提下,进行了AUV水平面的运动姿态静稳性分析和动稳性分析,结合传统PID控制器的工作原理,构建了两种针对AUV水下运动特性的PID参数整定方法。并利用MATLAB模拟AUV在纵倾角θ、深度ξ、偏航角ψ稳定保持条件下的AUV姿态控制策略,结果表明:控制AUV纵倾角、偏航角、深度稳定的PID调节器能使AUV的作业姿态保持工况与环境扰动条件的稳定性。