基于前视扫描成像声纳的AUV自主导航和定位算法及实验

梁艳

中国海洋大学

摘要：

作为AUV关键问题的导航技术一直是研究的热点问题之一,而同时定位与地图构建算法(SLAM)是解决AUV自主导航问题的基础。SLAM算法指未知环境中AUV从一个未知位置出发,通过自身携带的传感器采集航行环境中的相关信息,构建环境地图,同时利用该地图和相关传感器数据估计机器人位姿,实现机器人自身的定位。　　本文主要介绍了我们自主研制自主式水下机器人C_Ranger AUV,其依赖自身机载的惯性传感器和前视声纳提取环境信息,采用改进的FastSLAM算法构建海底环境的特征地图。改进的SLAM算法运用多传感器进行更新,将从AHRS和DVL提取的航向速度既作为状态量又作为观测量考虑到后验概率中:采用单个粒子最大似然和改进的“反面证据”相结合的数据关联方法;另外采用基于等级的重采样方法克服粒子匮乏问题。为了验证算法的可行性,进行了虚拟仿真,并应用到C-Ranger AUV平台上,用实际数据束验证了改进的FastSLAM算法的有效性。

关键词：前视扫描成像声纳;自主导航;定位算法;自主式水下机器人

授予单位：中国海洋大学

授予学位：硕士

学科专业：通信与信息系统

导师姓名：何波

学位年度：2012

语种：中文

分类号：TP242

页数：67

在线出版日期：2012-12-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）