控制理论与应用

作者：卢 健,陈 旭,罗毛欣,杨腾飞

单位：西安工程大学,西安工程大学,西安工程大学,西安工程大学

关键词：自治水下航行器; 协同定位; 通信延迟; 扩展卡尔曼滤波; 误差; 计算机仿真

基金：国家自然科学基金项目(51607133), 陕西省教育厅专项科学研究计划项目(17JK0332)，西安市碑林区应用技术研发项目(GX1807).

自治水下航行器(AUV)协同定位中通信延迟具有常态性. 面对延迟到达的信息, 传统方法一般会有定位精度或实时性的损失. 针对通信延迟的不利影响, 本文在建立水声探测和通信时延模型的基础上, 以扩展卡尔曼滤波(EKF)为算法框架, 提出了信息顺序到达和信息出序到达2种协同定位算法, 并以建构面向信息出序情景的算法为主要创新工作. 在信息顺序到达算法中, 将延迟信息进行序贯处理以减小定位误差. 在信息出序到达算法中, 以信息出现一步滞后的延迟为背景, 使用出序信息直接对从AUV最新状态估计进行再更新, 信息无损地实时估计运动状态. 计算机仿真实验结果表明, 本文算法相比于传统的航位推算、整周期滤波、量测丢弃等方法, 具有更高的估计精度; 相比于数据缓存滤波、重新滤波等方法, 具有强实时性.

来源：2020年第9期

《控制理论与应用》期刊编辑部

查看控制理论与应用杂志2020年第9期