一种基于SINS与LBL的水下隐蔽导航定位方法

摘要

针对自主水下航行器(AUV)隐蔽航行需求,文中设计了一种基于捷联式惯性导航系统(SINS)和长基线(LBL)的组合导航系统,其中LBL信标按照固定顺序在不同时隙分别发送声信号,在接收到声信号后通过SINS分别计算出每个虚拟信标的位置平移量,并列出方程组解算出水声定位位置坐标。航行中可以通过LBL水声定位信息来校正SINS的导航误差,而校正后的SINS位置信息可以为LBL定位提供更精确的虚拟信标平移量。在组合导航定位过程中,通过融合节点冗余信息,进行多点LBL定位,从而提高定位精度;同时利用历史冗余节点替代缺失节点,保证正常量测更新。通过MATLAB仿真对组合导航系统进行验证,结果表明,基于SINS和LBL的AUV组合导航系统能在AUV隐蔽状态下,充分抑制纯惯导误差,提高导航定位精度,节省系统能量。在利用冗余信息之后,系统的导航精度、可靠性和容错性都得到进一步提高。