UUV回收對接的數(shù)據(jù)融合及預報方法研究.pdf

1、水下無人潛航器(UUV)深水作業(yè)時一般時間較長，其作業(yè)時間絕大程度上受限于其自身所攜帶的能源。為實現(xiàn)能源的補充以及數(shù)據(jù)的回收、新使命任務的下載必須對UUV進行回收。而基于多傳感器數(shù)據(jù)融合的UUV水下自主對接回收能有效的縮短UUV水下作業(yè)時間、提高工作效率、降低回收風險。這是本文所研究的背景。
　　 UUV對接回收時首先需要對水下對接環(huán)境進行正確的感知，主要包括自身的導航定位和相對對接平臺定位。定位系統(tǒng)由UUV上搭載的各種環(huán)境感知

2、傳感器組成，采用了適用遠距離定位的短基線導航定位系統(tǒng)和適用于近端精確定位的視覺導引定位系統(tǒng)。由于兩套定位系統(tǒng)在不同作用范圍下精度和可靠性不同，為了UUV簡單、高效、安全的對接回收，建立了短基線和視覺融合的定位系統(tǒng)。
　　 定位系統(tǒng)在進行數(shù)據(jù)融合之前需要對傳感器數(shù)據(jù)進行相應的預處理。針對傳感器安裝位置不同造成的空間坐標不統(tǒng)一，以及由于傳感器開機時間、采樣頻率不同造成的時間不同步，分別進行空間配準和時間配準。針對傳感器的異常數(shù)據(jù)設計

3、了根據(jù)數(shù)據(jù)變化率自動調(diào)節(jié)閾值的野值剔除算法，并對剔野值后的數(shù)據(jù)進行模糊自適應濾波。
　　 針對UUV自主回收過程中的精確定位問題，對融合系統(tǒng)進行建模，提出了適用于對接回收的加權平均融合算法和基于協(xié)方差匹配度的模糊自適應數(shù)據(jù)融合算法，并應用卡爾曼多步預報方法，對UUV回收的運動位置信息進行極短期預報。
　　 最后通過水池半實物仿真實驗驗證所提出的算法。對短基線實驗數(shù)據(jù)進行野值剔除和濾波處理，并與離線小波去噪算法進行對比驗證