О методе оценивания точности работы одномаяковой мобильной навигационной системы подводного аппарата с помощью водного аппарата, оснащенного DGPS

Автор: Дубровин Ф.С., Щербатюк А.Ф.

Журнал: Подводные исследования и робототехника @jmtp-febras

Рубрика: Модели, алгоритмы и программные средства

Статья в выпуске: 1 (21), 2016 года.

Бесплатный доступ

Одним из основных элементов мобильного навигационного комплекса для автономного необитаемого подводного аппарата (АНПА) является гидроакустическая навигационная система с синтезированной длинной базой. Принцип действия данной системы основан на использовании одного навигационного маяка, буксируемого обеспечивающим судном или автономным необитаемым водным (движущимся по поверхности моря) аппаратом (АНВА). При работе системы с помощью модемной гидроакустической связи производится обмен пакетами навигационных данных между АНПА и мобильным маяком и измеряется время распространения акустического сигнала между ними. Навигационная привязка разработанной системы обеспечивается с помощью DGPS, мобильная часть которой установлена на АНВА. Для определения местоположения АНПА используются два вида навигационной информации: информация о дальности до мобильного гидроакустического маяка и данные системы счисления пути АНПА. Для оценки точности навигационного комплекса производится сравнение алгоритмов, основанных на расширенном фильтре Калмана и фильтре частиц. Результаты морских испытаний разработанной гидроакустической навигационной системы с синтезированной длинной базой в составе морского робототехнического комплекса МАРК, включающего АНПА и АНВА, подтверждают ее работоспособность и демонстрируют достаточно высокую точность ее работы.

Еще

Автономные необитаемые подводный и водный аппараты, навигация, мобильный гидроакустический маяк, гидроакустическая навигационная система с синтезированной длинной базой

Короткий адрес: https://readera.ru/14339938

IDR: 14339938

Список литературы О методе оценивания точности работы одномаяковой мобильной навигационной системы подводного аппарата с помощью водного аппарата, оснащенного DGPS

  • Агеев М.Д., Касаткин Б.А., Киселев Л.В. и др. Автоматические подводные аппараты. Л.: Судостроение, 1981. 224 с.
  • Агеев М.Д., Киселев Л.В., Матвиенко Ю.В. и др. Автономные подводные роботы: Системы и технологии/под общ. ред. М.Д. Агеева. М.: Наука, 2005. 400 с.
  • Matos A., Cruz N. AUV Navigation and Guidance in a Moving Acoustic Network//Proc. of OCEANS’05 MTS/IEEE. Brest, France. 2005.
  • Curcio J., Leonard J., Vaganay J., Patrikalakis A., Bahr A., Battle D., Schmidt H., Grund M. Experiments in Moving Baseline Navigation using Autonomous Surface Craft//Proc. of OCEANS’05 MTS/IEEE. Washington, USA. 2005.
  • Twiggs B., Kitts C., Ballou P. Self-Positioning Smart Buoys, The “Un-Buoy” Solution: Logistic Considerations using Autonomous Surface Craft Technology and Improved Communications Infrastructure//Proc. of OCEANS’06 MTS/IEEE. Boston, USA. 2006.
  • Santos N., Matos A., Cruz N. Navigation of an Autonomous Underwater Vehicle in a Mobile Network//Proc. of OCEANS’08 MTS/IEEE. Quebec, Canada. 2008.
  • Eustice R.M., Whitcomb L.L., Singh H., Grund M. Experimental Results in Synchronous-Clock One-Way-Travel-Time Acoustic Navigation for Autonomous Underwater Vehicles.//Proc. of IEEE Int. Conference on Robotics and Automation. Rome, Italy. 2007.
  • Eustice R.M., Singh H., Whitcomb L.L. Synchronous-Clock One-Way-Travel-Time Acoustic Navigation for Underwater Vehicles//Field Robotics, Special Issue on State of the Art in Maritime Autonomous Surface and Underwater Vehicles. 2011.
  • Ваулин Ю.В., Матвиенко Ю.В., Щербатюк А.Ф. Навигационное обеспечение автономного необитаемого подводного аппарата ММТ-3000//XIV международная конференция по интегрированным навигационным системам: материалы докл. СПб., 2007. C. 251-256.
  • Hageh O.K. at al. Underwater Transponder Positioning and Navigation of Autonomous Underwater Vehicles//Proc. of OCEANS’09 MTS/IEEE. Biloxi, USA. 2009.
  • Kalwa J., Carreiro-Silva M., Tempera F., Fontes J., Santos R.S., Fabri M-C, Brignone L., Ridao P., Birk A., Glotzbach T., Caccia M., Alves J., Pascoal A. The MORPH Concept and Its Application in Marine Research.//Proc. of OCEANS´13 MTS/IEEE. Bergen, Norway. 2013.
  • Webster S.E., Eustice R.M., Singh H., Whitcomb L.L. Preliminary Deep Water Results in Single Beacon One Way Travel Time Acoustic Navigation for Underwater Vehicles//Proc. of IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS). St. Louis, USA/2009.
  • Webster S.E., Whitcomb L.L., Eustice R.M. Advances in Decentralized Single-Beacon Acoustic Navigation for Underwater Vehicles: Theory and Simulation//Proc. of IEEE/OES Autonomous Underwater Vehicles Conference. Monterey, USA. 2010.
  • Ferreira B., Matos A., Cruz N. Single Beacon Navigation: Localization and Control of the MARES AUV//Proc. of OCEANS’10 MTS/IEEE. Seattle, USA. 2010.
  • Jouffroy J., Reger J. An Algebraic Perspective to Single-Transponder Underwater Navigation//Proc. of IEEE 2006 Conference. Munich, Germany. 2006.
  • Morice C., Veres S. Geometric Bounding Techniques for Underwater Localisation using Range-Only Sensors//Systems and Control. 2010.
  • Scherbatyuk A.Ph. Algorithms of AUV MMT3000 Positioning Based on Use of Towed Acoustic Transducer//Proc. of the 15th International Symposium on Unmanned Untethered Submersible Technology (UUST07). Durham, USA. 2007.
  • Scherbatyuk A.Ph., Dubrovin F.S. Some Algorithms of AUV Positioning Based on One Moving Beacon//Proceedings of the IFAC Workshop Navigation, Guidance and Control of Underwater Vehicles. Porto, Portugal. 2012.
  • Кушнерик А.А., Михайлов Д.Н., Сергеенко Н.С. и др. Морской робототехнический комплекс, включающий автономные необитаемые подводный и водный аппараты//Мехатроника, автоматизация, управление. 2014. № 3. С. 67-72.
  • Аврорин А.В., Айнутдинов В.М., Bannasch R. и др. Гидроакустическая система позиционирования экспериментального кластера нейтринного телескопа масштаба кубического километра на озере Байкал//Приборы и техника эксперимента. 2013. № 4. С. 87-97.
Еще
Статья научная