李 倩，王健成，尹冬寒，臧新乐，奔粤阳，赵玉新

(1.哈尔滨工程大学智能科学与工程学院，哈尔滨 150001；2.中国船舶工业集团公司第七○八研究所，上海 201100)

0 引言

捷联惯性导航系统(Strapdown Inertial Navigation System, SINS)是一种自主式导航系统，被认为是水下导航领域中最可靠的导航系统，在短时间内具有较高的导航精度。但是由于陀螺漂移和加速度计零偏的存在， 导致其误差不断积累，因此无法长时间单独工作。对于水下环境，由于全球定位系统(Global Positioning System，GPS)信号会迅速衰减[1-3]，因此常用多普勒计程仪(Doppler Velocity Log, DVL)辅助SINS为无人水下航行器提供精确的导航信息[4]。DVL有两种工作模式：底跟踪模式和水跟踪模式。DVL一般工作在底跟踪模式，将DVL提供的相对地面的速度与SINS融合，为载体提供精确的导航信息。然而，DVL受作用深度限制，在超过一定范围时，DVL将工作在水跟踪模式下，此时DVL只能为载体提供相对于水的速度。若将相对于水的速度作为相对地面的速度信息提供给卡尔曼滤波器(Kalman Filter, KF)对SINS的系统误差进行估计，此时洋流速度会成为DVL的测量误差，将导致SINS / DVL组合导航性能降低，甚至导航失败[5-7]。

为了提高SINS/DVL组合导航系统的性能，文献[8]提出了一种解决方案，将洋流速度建模为常数，考虑其对系统的影响，并将其增广到KF的状态量中， 基于长基线/超短基线(Long Baseline/Ultra-short Baseline， LBL/USBL)和DVL提供的位置和速度信息，采用KF估计洋流速度。文献[9]采用模型辅助惯性导航系统对自主水下航行器(Autono-mous Underwater Vehicle, AUV)导航解算方法进行改进，该模型可以在线估计洋流速度参数,但需要提供精确的AUV动态模型以及外部定位信息。……