| 基于图像声纳SLAM算法在AUV组合导航中的应用 |
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| 引用本文： | 刘明,张严,徐德民.基于图像声纳SLAM算法在AUV组合导航中的应用[J].鱼雷技术,2011,19(4):276-281. |
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| 作者姓名： | 刘明 张严 徐德民 |
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| 作者单位： | 1. 西北工业大学航海学院,陕西西安,710072
2. 中国船舶重工集团公司第705研究所昆明分部,云南昆明,650118 |
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| 摘 要： | 为了在有限的体积、功耗及成本范围内提高自主水下航行器（AUV）远程、深海导航定位精度，提出了将基于图像声纳的同时定位与地图创建（SLAM）方法应用于AUV水下组合导航系统，利用图像声纳获取AUV与地形特征点之间的距离和3D方位数据，结合捷联惯性导航系统（SINS）得到的导航数据，通过扩展卡尔曼滤波（EFK）方法对载体状态和地图状态进行连续并行估计和量测，将得到的误差估计反馈回SINS进行修正，可抑制其随航行时间和距离增加的姿态、速度和位置误差。此外，在地形特征点向量中加入声学尺寸元素，可提高特征识别的准确性。仿真结果表明，在持续观测到有效的地形特征点条件下，惯导误差得到了较好抑制，特别是在AUV返程或往复巡航过程中，重复观测到同一地标时，可大幅提高水下组合导航的定位精度。
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| 关 键 词： | 自主水下航行器 同时定位与地图创建 图像声纳 捷联惯性导航系统 |
Application of SLAM Algorithm Based on Image Sonar to AUV Integrated Navigation |
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| LIU Ming,ZHANG Yan,XU De-min.Application of SLAM Algorithm Based on Image Sonar to AUV Integrated Navigation[J].Torpedo Technology,2011,19(4):276-281. |
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| Authors: | LIU Ming ZHANG Yan XU De-min |
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| Affiliation: | 1. College of Marine Engineering, Northwestern Polytechnical University, Xi＇an 710072, China; 2. Kunming Branch of the 705 Research Institute, China Shipbuilding Industry Corporation, Kunming 650118, China) |
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| Abstract: | To improve the long-distance or deep-sea navigation and localization precision for an autonomous underwater vehi-cles(AUV) within limited volume,power and cost,an algorithm of simultaneous localization and mapping(SLAM) based on im-age sonar is presented for AUV underwater integrated navigation system.According to the data of real-time distance between each feature on map and an AUV,the data of three-dimensional bearing from image sonar and the data of navigation from strapdown iner-tial navigation system(S... |
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| Keywords: | autonomous underwater vehicles(AUV) simultaneous localization and mapping(SLAM) image sonar strapdown inertial navigation system(SINS) |
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