• 中国科技核心期刊
  • JST收录期刊

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

基于改进变分贝叶斯滤波的SINS/DVL/LBL组合导航技术

赵俊波 葛锡云 成 月 李 锦

赵俊波, 葛锡云, 成 月, 李 锦. 基于改进变分贝叶斯滤波的SINS/DVL/LBL组合导航技术[J]. 水下无人系统学报, 2021, 29(1): 054-59. doi: 10.11993/j.issn.2096-3920.2021.01.008
引用本文: 赵俊波, 葛锡云, 成 月, 李 锦. 基于改进变分贝叶斯滤波的SINS/DVL/LBL组合导航技术[J]. 水下无人系统学报, 2021, 29(1): 054-59. doi: 10.11993/j.issn.2096-3920.2021.01.008
ZHAO Jun-bo, GE Xi-yun, CHENG Yue, LI Jin. SINS/DVL/LBL-integrated Navigation Technology Based on Improved Variational Bayesian Filtering[J]. Journal of Unmanned Undersea Systems, 2021, 29(1): 054-59. doi: 10.11993/j.issn.2096-3920.2021.01.008
Citation: ZHAO Jun-bo, GE Xi-yun, CHENG Yue, LI Jin. SINS/DVL/LBL-integrated Navigation Technology Based on Improved Variational Bayesian Filtering[J]. Journal of Unmanned Undersea Systems, 2021, 29(1): 054-59. doi: 10.11993/j.issn.2096-3920.2021.01.008

基于改进变分贝叶斯滤波的SINS/DVL/LBL组合导航技术

doi: 10.11993/j.issn.2096-3920.2021.01.008
基金项目: 江苏省自然科学基金项目(BK20180171); 海南省重大科技计划项目(ZDKJ2019002).
详细信息
    作者简介:

    赵俊波(1990-), 男, 硕士, 工程师, 主要研究方向为水下组合导航技术.

  • 中图分类号: TJ630 TP391.9

SINS/DVL/LBL-integrated Navigation Technology Based on Improved Variational Bayesian Filtering

  • 摘要: 为解决水下航行器捷联惯性导航系统(SINS)与多普勒计程仪(DVL)、长基线(LBL)定位设备组合导航问题, 提出使用集中式滤波方案, 并建立了SINS/DVL/LBL组合导航模型。在组合导航过程中, 考虑到使用经典的卡尔曼滤波方法会存在由量测噪声方差时变和野值干扰而导致滤波精度下降的问题, 通过将变分贝叶斯滤波与IGGⅢ权函数相结合, 提出了一种改进变分贝叶斯滤波方法。组合导航仿真结果表明: 文中滤波方法具有较强的自适应能力和抗野值能力, 其滤波精度优于经典的卡尔曼滤波方法和变分贝叶斯滤波方法。

     

  • [1] Leonard J J, Bahr A. Autonomous Underwater Vehicle Navigation[M]. Springer: Handbook of Ocean Engineering, 2016.
    [2] 赵俊波, 葛锡云, 冯雪磊, 等. 水下SINS/DVL组合导航技术综述[J]. 水下无人系统学报, 2018, 26(1): 2-9.

    Zhao Jun-bo, Ge Xi-yun, Feng Xue-lei, et al. A Review of Underwater SINS/DVL Integrated Navigation Technology[J]. Journal of Unmanned Undersea Systems, 2018, 26(1): 2-9.
    [3] 孙大军, 郑翠娥, 张居成, 等. 水声定位导航技术的发展与展望[J]. 中国科学院院刊, 2019, 34(3): 331-338.

    Sun Da-jun, Zheng Cui-e, Zhang Ju-cheng, et al. Development and Prospect for Underwater Acoustic Positioning and Navigation Technology[J]. Bulletin of Chinese Academy of Sciences, 2019, 34(3): 331-338.
    [4] 张涛, 陈立平, 石宏飞, 等. 基于SINS/DVL与LBL交互辅助的AUV水下定位系统[J]. 中国惯性技术学报, 2015, 23(6): 769-774.

    Zhang Tao, Chen Li-ping, Shi Hong-fei, et al. Underwater Positioning System Based on SINS/DVL and LBL Interactive Auxiliary for AUV[J]. Journal of Chinese Inertial Technology, 2015, 23(6): 769-774.
    [5] 李旻. 基于SINS/DVL与声学定位系统的水下组合导航技术研究[J]. 舰船电子工程, 2018, 38(12): 60-64.

    Li Min. Study of Underwater Integrated Navigation Technology Based on SINS/DVL and Acoustic Positioning System[J]. Ship Electronic Engineering, 2018, 38(12): 60-64.
    [6] 严恭敏, 翁浚. 捷联惯导算法与组合导航原理[M]. 西安: 西北工业大学出版社, 2019.
    [7] Mohamed A H, Schwarz K P. Adaptive Kalman Filtering for INS/GPS[J]. Journal of Geodesy, 1999, 73: 193-203.
    [8] Sarkka S, Nummenmaa A. Recursive Noise Adaptive Kalman Filtering by Variational Bayesian Approximations [J]. IEEE Transactions on Automatic Control, 2009, 54(3): 596-600.
    [9] Sarkka S, Hartikainen J. Non-linear Noise Adaptive Kalman Filtering via Variational Bayes[C]//2013 IEEE International Workshop on Machine Learning for Signal Processing (MLSP). Southampton, UK: IEEE, 2013.
    [10] Huang Y L, Zhang Y G, Wu Z M, et al. A Novel Adaptive Kalman Filter with Inaccurate Process and Measurement Noise Covariance Matrices[J]. IEEE Transactions on Automatic Control, 2018, 63(2): 594-601.
    [11] 沈忱, 徐定杰, 沈锋, 等. GPS/INS组合导航的变分贝叶斯自适应卡尔曼滤波[J]. 哈尔滨工业大学学报, 2014, 46(5): 59-65.

    Shen Chen, Xu Ding-jie, Shen Feng, et al. Variational Bayesian Adaptive Kalman Filtering for GPS/INS Integrated Navigation[J]. Journal of Harbin Institute of Technology, 2014, 46(5): 59-65.
    [12] 郝燕玲, 张召友. 基于VB-UKF的SINS/GPS自适应融合技术[J]. 华中科技大学学报: 自然科学版, 2012, 40(1): 54-57.

    Hao Yan-ling, Zhang Zhao-you. Adaptive Fusion Technology for SINS/GPS Based on VB-UKF[J]. Journal of Huazhong University of Science and Technology- Medical Sciences, 2012, 40(1): 54-57.
    [13] 徐健, 宋晓萍, 张宏瀚, 等. 基于变分贝叶斯的DR/UTP组合导航滤波方法[J]. 仪器仪表学报, 2016, 37(12): 2743-2749.

    Xu Jian, Song Xiao-ping, Zhang Hong-han, et al. DR/UTP Integrated Navigation Based on Variational Bayes[J]. Chinese Journal of Scientific Instrument, 2016, 37(12): 2743-2749.
    [14] 杨元喜. 自适应动态导航定位[M]. 第2版. 北京: 测绘出版社, 2017.
    [15] 刘宸, 刘长建, 王赛, 等. 两种新的IGGⅢ的改进方案[J]. 测绘通报, 2016(10): 54-57.

    Liu Chen, Liu Chang-jian, Wang Sai, et al. Two New Improvements of IGGⅢ Scheme [J]. Bulletin of Surveying and Mapping, 2016(10): 54-57.
  • 加载中
计量
  • 文章访问数:  180
  • HTML全文浏览量:  21
  • PDF下载量:  165
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2020-04-20
  • 修回日期:  2020-05-23
  • 刊出日期:  2021-03-01

目录

    /

    返回文章
    返回
    服务号
    订阅号