基于SRUKF的模型辅助AUV惯性导航系统

摘要

小型水下自主航行器(AUV)空间小、功耗低,传感器布置有限,且AUV运动方程高度非线性,传统扩展卡尔曼滤波(EKF)易发散,多传感器数据融合的传统惯性导航方案难以实现.本文利用AUV数学模型进行辅助,设计了基于平方根无迹卡尔曼滤波(SRUKF)的惯性导航系统.利用AUV运动特性计算得到角速度、加速度等信息,融合六轴加速度传感器信号,实现导航系统误差补偿.通过半实物实验和Matlab仿真实验,验证该导航系统可行性.结果表明,该导航系统相比EKF滤波方案精度高、稳定性好,能够满足小型AUV导航定位需求.