多AUV协同定位设计及仿真开题报告
2020-02-20 08:17:50
1. 研究目的与意义(文献综述)
1.1 国内外的研究现状分析
近十年来,美国minnesote大学roumeliotis领导的研究小组对机器人协同定位基础理论进行了一系列的研究工作,包括可观测性分析、误差分析与补偿、分析估计一致性、编队构型优化等。美、法、英等传统军事强国在协同技术领域的研究与应用进度位于世界前列,麻省理工大学由bahr等组成的研究团队在利用水面艇和不利用水面艇的两种条件下,分别研究了潜航器的协同定位方法。意大利garello等研究的团队开展了一系列工作,研究了协同定位对终端平均捕获时间的影响以及研究了特殊场景下的定位性能并进行比较。欧盟开展的多水下潜航器项目mauvs grex中,研究人员提出了再无水声定位的情况下只利用航迹推算和潜航器之间的距离量测完成潜航器协同定位的方案。威特研究所联合伍兹霍尔海洋研究所开展了一项具有重要科学意义的catalyst项目,该项目采用伍兹霍尔海洋研究所开发的两个remus 6000系列水下机器人实现水下双auv的协同作业,工作深度为25米-6000米,根据搭载传感器的不同,可以实现包括水文调查、环境监测、海洋地形测绘、物体搜索和打捞、渔业作业和科学取样等不同深测任务。佐治亚理工学院的研究人员也对于多auv的水下协同作业进行了研究,用以提高科学家对于海底环境探测以及对于污染海洋污染区块进行监测的能力。
我国西北工业大学的张立川等进行了auv协同导航性能的分析,沈阳自动化研究所研究提出了一种分布式系统结构,并成功设计出一种多机器人协作装配系统。同时,各高校研究所也在对于协同导航算法、路径规划、编队队形以及编队控制方面不断研究改进,相信随着我国海洋开发与应用领域的不断发展,协同技术的研究工作与实际应用将会得到更快速的发展。
2. 研究的基本内容与方案
2.1 基本内容
(1)收集整合资料,了解国内外多auv系统编组以及水下定位技术发展概况,重点关注目前水下航行器协同定位过程的特点与难点,整理分析;
(2)结合实际情况及功能要求,获得设计数据;
3. 研究计划与安排
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4. 参考文献(12篇以上)
[1] y. t. tan, m. chitre, and f. s. hover, “cooperative bathymetry-based localization usinglow-cost autonomous underwater vehicles,” autonomous robots, pp. 1–19, 2015.
[2] j. k. uhlmann, “covariance consistency methods for fault-tolerantdistributed data fusion,” information fusion, vol. 4, pp. 201–215, september 2003.
[3] s. e. webster, j. m. walls, l. l. whitcomb, and r. m. eustice, “decentralized extended information filter forsingle-beacon cooperative acoustic navigation: theory and experiments,” ieee transactions on robotics, vol. 29, pp. 957–974, aug 2013.