水下滑翔器慣性組合導(dǎo)航定位關(guān)鍵技術(shù)研究

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1、來(lái)兩扛參博±學(xué)位論文水下滑翔器慣性組合導(dǎo)航定位關(guān)鍵技術(shù)研究專業(yè)名巧：化器科挙與巧乂研究生姓名：黃浩乾導(dǎo)師姓名；陳熙源教授本論文獲海洋公益性行業(yè)科研專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)項(xiàng)目（２０１２０５０３５），國(guó)家自然基金項(xiàng)目（５口７５０８７），高等學(xué)校博±學(xué)科點(diǎn)專項(xiàng)科研基金資助課題２０１１００９２１１００３９）和江蘇省普通髙校研究生科研創(chuàng)新計(jì)劃項(xiàng)（目（ＣＸＬＸ１２００８２）資助。＿ＫＥＹＴＥＣＨＮＯＬＯＧＩＥＳＳＴＵＤＹＯＮＩＮＥＲＴＩＡＬＩＮＴＥＧＲＡＴＥＤＮＡＶＩＧＡＴＩＯＮＡＮＤ

2、ＰＣ別ＴＩＯＮＩＮＧＦＯＲＵＮＤＥＲＷＡＴＥＲＧＬＩＤＥＲＳＡＤｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎＳｕｂｍｉｔｅｄ化ＳｏｕｔｈｅａｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＦｏｒｔｈｅＡｃａｄｅｍｉｃＤｅｇｒｅｅｏｆＤｏｃｔｏｒｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＢＹＨａｏｉａｎＨＵＡＮＧｑＳｕｐｅｒｖｉｓｅｄｂｙＰｒｏｆ．ＸｉｕａｎＣＨＥＮｙＳｃｈｏｏｌｏｆＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＳｏｕｔｈｅａｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＭａｒｃｈ

3、２０１５東南大學(xué)學(xué)位論文獨(dú)創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學(xué)位論文是我個(gè)人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。盡我所知，除了文中特別加！標(biāo)注和致謝的地方外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過(guò)的研究成果，也不包含為獲得東南大學(xué)或其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書(shū)而使用過(guò)的材料一。與我同工作的同志對(duì)本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說(shuō)明并表示了謝意。＞研究生簽名ｌｔ、多＇Ｉ；畫命拉Ｌ日化Ｖ東南大學(xué)學(xué)位論文使用授權(quán)聲明東南大學(xué)、中國(guó)科學(xué)技術(shù)信息研究所、國(guó)家圍書(shū)館有權(quán)保留本人所送交學(xué)位訖文的復(fù)印

4、件和電。，可Ｗ采用影印子文浩、縮印或其他復(fù)制手段保存論文本人電子文檔的內(nèi)容和紙質(zhì)論文的內(nèi)容相一。除在保密期內(nèi)的保密論文外致，允許論文被査閱和借閱，可Ｗ公布（包括Ｗ電子信息形式刊登）論文的全部?jī)?nèi)容或中、英文摘要等部分內(nèi)容。論文的公布（包括Ｗ電子信息形式刊登）授權(quán)東南大學(xué)研究生院辦理。＾、ＬＩ研究生簽名：簽名：＾＾：？）又＆｜２＾＾師＾＾＾＾摘要一隨著水下潛器技術(shù)的日益成熟，水下滑翔器作為種新型且重要的水下潛器受到越。來(lái)越多的關(guān)注水下滑翔器在海洋工程應(yīng)用方面發(fā)揮著重要作用，尤其是低功巧

5、、長(zhǎng)航時(shí)、小體積等特點(diǎn)更使其成為目前研究的熱點(diǎn)。準(zhǔn)確的位姿信息對(duì)滑熱器長(zhǎng)時(shí)間水下作一業(yè)起著必不可少的作用，因此持續(xù)高精度導(dǎo)航定位是水下滑翔器研究的關(guān)鍵技術(shù)之。借助水流和自身調(diào)節(jié)作用順?biāo)?，幾乎不需外界提供能源是水下滑翔器有別于其它水下潛器的重要特點(diǎn)，故其具有重要的應(yīng)用領(lǐng)域和實(shí)用價(jià)值。低功耗使得淆翔器本體設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單且體積小，所搭載的導(dǎo)航裝置數(shù)量盡量少。作為陸地成熟且定位精度很高的全球定ｌｏｂａｌＰｏｓ扣ｏｎｉｎＳｙｓｔｅｍＧＰＳ位系統(tǒng)（Ｇｇ，）不能應(yīng)用于水下，有自主導(dǎo)航解算能力的慣性導(dǎo)航系

6、統(tǒng)（ＩｎｅｒｔｉａｌＮａｖｉｇａｔｉｏｎＳｙｓｔｅｍ，ＩＮＳ）成為替代ＧＰＳ的較優(yōu)選擇。ＩＮＳ通過(guò)自身的陀螺儀，、加速度計(jì)等傳感器測(cè)量載體當(dāng)前時(shí)刻的旋轉(zhuǎn)角速度和線加速度測(cè)得的數(shù)ＩＮ據(jù)通過(guò)積分等運(yùn)算得到載體的姿態(tài)，Ｓ，、速度及位置但的測(cè)量誤差會(huì)隨著時(shí)間而積累。應(yīng)用于水下滑翔器的慣性導(dǎo)航系統(tǒng)單獨(dú)長(zhǎng)時(shí)間工作會(huì)嚴(yán)重降低導(dǎo)航精度，因成本和體－Ｍ積的限制只能選用微機(jī)電系統(tǒng)（ＭｌｉｌｉｃｒｏＥｅｃｔｒｏｅｃｈａｎｃａＳｙｓｔｅｍ，ＭＥＭＳ）慣性測(cè)量單元（ＩｎｅｒｔｉａｌＭｅａｓｕｒｅｍ畑ｔＵｎｉｔ，ＩＭＵ

7、），該慨性測(cè)量單元的誤差和隨機(jī)漂移更加明顯。有低功耗，、長(zhǎng)航時(shí)、小體積及化成本等條件的制約加之導(dǎo)航傳感器精度低且外界輔助導(dǎo)，要實(shí)現(xiàn)高精度高可靠性的水下導(dǎo)航與定位是目前研究的重點(diǎn)也是難點(diǎn)航少。在參考國(guó)內(nèi)外大量低精度慣性導(dǎo)航元件實(shí)現(xiàn)高精度長(zhǎng)航時(shí)導(dǎo)航文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，對(duì)水下滑翔器運(yùn)動(dòng)模型進(jìn)行分析，建立航位推算（Ｄｅａｄ民ｅｃｋｏｎｉｎｇ，ＤＲ）模型并與慣性導(dǎo)航組合，設(shè)計(jì)出應(yīng)用于水下滑翔器的導(dǎo)航系統(tǒng)，對(duì)慣性測(cè)量單元誤差模型深入分析井針對(duì)不同的導(dǎo)化傳感器進(jìn)行誤差校正與補(bǔ)償，提出應(yīng)用于水下環(huán)境的高精度高可靠性高效

8、的數(shù)據(jù)融合算。法，使該系統(tǒng)及算法更適合實(shí)際工程應(yīng)用論文的主要工作和創(chuàng)新點(diǎn)如下：（１）對(duì)水下滑翔器運(yùn)動(dòng)模型進(jìn)行分析，建立航位推算模型并與慣導(dǎo)系統(tǒng)組合，完成用于水下滑巧器的導(dǎo)航系統(tǒng)設(shè)計(jì)，，。針對(duì)水下實(shí)際應(yīng)用環(huán)境結(jié)合滑翔器自身特點(diǎn)詳細(xì)分析水下滑翔器運(yùn)動(dòng)模型，進(jìn)行航位推算并與憤性導(dǎo)航系統(tǒng)組合，對(duì)慣性導(dǎo)航進(jìn)行輔