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无人艇集群协同定位算法误差分析

2021-09-01张琳琳王海滨

海军航空大学学报 2021年1期

张琳琳,王海滨

(1.陆军军事交通学院,天津 300130;2.海军航空大学,山东烟台 264000)

无人艇自身具有动力,可操控,能够负载多种功能设备,完成多种任务,并且能够重复使用。此外,无人艇还具有成本低、损耗低、零伤亡、隐蔽性好、机动灵活等优势,其已在军事、民用以及科学研究等多个领域被广泛使用。无人艇由于载荷有限,一般采取多艘无人艇组成无人艇集群方式协同完成各种复杂任务。以无人艇集群协同完成任务的1个基本前提为无人艇集群中的每1个成员都能够获得高精度的定位信息。

传统定位方式中,惯性导航系统具有自主性好,全天候,能给出所需的位置、速度、姿态全量导航信息等优势,但是其误差随着时间累积会不断增大,且小型惯导的精度相对较低。卫星导航系统具有小型化、高精度等优势,但是由于其信号弱,容易受到外部电磁环境的干扰或受到建筑物、植物等的阻碍,自主性和可靠性较差。

为了弥补惯性导航系统和卫星导航系统的不足,一般采用数据链对无人艇集群之间的距离进行精确测定,实现相对位置计算,从而实现无人艇集群间的协同定位。

由于无人艇的广泛使用,无人艇集群间协同定位问题也受到了极大的关注。学者对怎样综合利用惯导、卫星导航和数据链提升协同定位精度进行了广泛研究。总体来说,数据链的协同定位对无人艇协同定位的性能影响较大,为此本文对基于数据链的协同定位误差进行了较为全面地分析,以期对无人艇集群协同导航应用技术发展提供参考和借鉴。……

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