水下導(dǎo)航定位技術(shù)的探究

張文秀

摘 要：隨著水下導(dǎo)航器技術(shù)的不斷發(fā)展，導(dǎo)航系統(tǒng)成為水下航行器研究的主要技術(shù)核心，實(shí)現(xiàn)水下精確定位成為目前水下航行器定位導(dǎo)航系統(tǒng)研究的一個(gè)重要分支。本文對(duì)幾種常用自主導(dǎo)航方式的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了對(duì)比，提出采用組合導(dǎo)航方式可以提高導(dǎo)航的可靠性和準(zhǔn)確度。

關(guān)鍵詞：水下航行器 組合導(dǎo)航 精確定位

迄今為止，應(yīng)用于水下航行器的導(dǎo)航方式一類(lèi)是憑借于外部信號(hào)的非自主導(dǎo)航，另外一類(lèi)則是憑借傳感器得到信號(hào)的自主導(dǎo)航方式。前者的導(dǎo)航基礎(chǔ)是運(yùn)載體可以接受到來(lái)自于外部信號(hào)的條件下才能完成導(dǎo)航，如羅蘭、歐米加及其GPS等，三者中GPS憑借其廣泛的信號(hào)面積導(dǎo)航能力更佳且更為準(zhǔn)確。然而，該導(dǎo)航方式存在著自身的不足，由于其信號(hào)來(lái)自于外部，主要的方式是無(wú)線(xiàn)電導(dǎo)航，信號(hào)衰減非常嚴(yán)重，非自主導(dǎo)航局限于水上之上的定位，在水下航行器中的應(yīng)用十分有限。對(duì)于后者，導(dǎo)航主要依靠自身配備裝置的傳感。基于不同的傳感裝置，將自主導(dǎo)航方式分為很多類(lèi)，如攜帶慣性測(cè)量裝置的慣性導(dǎo)航系統(tǒng)、配備水聲換能器的聲學(xué)導(dǎo)航、裝有地形匹配或者地磁傳感器的地球物理導(dǎo)航等導(dǎo)航系統(tǒng)。

1.水下航行器常用導(dǎo)航方法

1.1航位推算和慣性導(dǎo)航系統(tǒng)

航位推算法主要是對(duì)航行器的速度進(jìn)行時(shí)間的積分求積分來(lái)確定其所在的位置，應(yīng)用比較早且范圍較廣。為了得到航行器的航行速度，需要確定航行器的速度和航向，因此需要流速傳感器或者是航向傳感器來(lái)確定航行器的速度和航向。……