小型水下自主组合导航装置
阅读：978发布：2021-04-14
专利汇可以提供小型水下自主组合导航装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型是小型 水 下自主组合导航装置，其构成包括GPS、多普勒速度仪、光纤罗经、多串口卡、水下导航计算机。工作时由多普勒速度仪提供速度信息、光纤罗经提供水下 机器人 的艏向等 姿态 信息，这些信息同时传入多串口卡，通过PC104 系统总线 输入水下导航计算机。由水下导航计算机对数据进行预处理，然后根据船位推算方法计算得到水下机器人的经纬度等 位置 信息。由于船位推算的误差随时间累计，所以应按需要定时接收GPS的数据进行重调校正。该装置体积、重量较小，具有较高的 精度 和 稳定性 、经济性。可应用于以科学探测、军事侦察和水下作业为目的的小型水下机器人。，下面是小型水下自主组合导航装置专利的具体信息内容。
技术领域
本实用新型涉及适用于小型水下机器人的小型水下自主组合导航装置。
背景技术
小型水下机器人在军事和海洋开发等方面具有极为广阔的应用前景，由于 小型水下机器人要在水下长时间航行和完成各种任务，就必须具有远距离、长 时间、高精度的导航能力，而且还应有很好的隐蔽性。用于小型水下机器人的 导航定位系统有惯性导航、全球导航定位系统(GPS)、长/短基线定位声纳等几 种。其中，长/短基线定位声纳系统需要安装固定位置的基阵，不适合于小型水 下机器人的远距离航行；小型惯性导航由于国外的技术封锁不具备大量应用的 条件；GPS只能在水面应用。目前国内尚无适用于小型水下机器人的自主导航装 置。
发明内容
本实用新型的构成包括GPS(1)、多普勒速度仪(2)、光纤罗经(3)、多串 口卡(4)、水下导航计算机(5)。其中，多普勒速度仪(2)和光纤罗经(3) 用于提供小型水下机器人的速度信息和姿态信息；GPS(1)用于小型水下机器 人下潜前的定位和水下航行若干时间后的位置修正；水下导航计算机(5)用于 速度和姿态信息的处理以及船位推算的计算。
本实用新型工作时，先由GPS(1)对小型水下机器人进行定位，下潜航行 后，由多普勒速度仪(2)提供速度信息、光纤罗经(3)提供水下机器人的艏 向等姿态信息，这些信息同时传入多串口卡(4)，通过PC104系统总线输入水 下导航计算机(5)。由水下导航计算机(5)利用基于数据变化率的野值剔除方 法对数据进行预处理，并用带次优渐消因子的扩展卡尔曼滤波器对数据进行滤 波，然后根据船位推算算法原理进行计算得到水下机器人的经纬度等位置信息。 由于船位推算的误差随时间累计，所以应按需要定时接收GPS(1)的数据进行 重调校正。
本实用新型具有体积、重量小，导航精度和稳定性、经济性较高的特点， 可应用于以科学探测、军事侦察和水下作业为目的的小型水下机器人。
附图说明
图1小型水下自主组合导航装置结构原理框图
图2小型水下自主组合导航装置多串口卡电路原理图
发明内容
本实用新型的构成包括GPS(1)、多普勒速度仪(2)、光纤罗经(3)、多串 口卡(4)、水下导航计算机(5)。其中，多普勒速度仪(2)和光纤罗经(3) 用于提供小型水下机器人的速度信息和姿态信息；GPS(1)用于小型水下机器 人下潜前的定位和水下航行若干时间后的位置修正；水下导航计算机(5)用于 速度和姿态信息的处理以及船位推算的计算。
本实用新型工作时，先由GPS(1)对小型水下机器人进行定位，下潜航行 后，由多普勒速度仪(2)提供速度信息、光纤罗经(3)提供水下机器人的艏 向等姿态信息，这些信息同时传入多串口卡(4)，通过PC104系统总线输入水 下导航计算机(5)。由水下导航计算机(5)利用基于数据变化率的野值剔除方 法对数据进行预处理，并用带次优渐消因子的扩展卡尔曼滤波器对数据进行滤 波，然后根据船位推算算法原理进行计算得到水下机器人的经纬度等位置信息。 由于船位推算的误差随时间累计，所以应按需要定时接收GPS(1)的数据进行 重调校正。
本实用新型具有体积、重量小，导航精度和稳定性、经济性较高的特点， 可应用于以科学探测、军事侦察和水下作业为目的的小型水下机器人。
附图说明
图1小型水下自主组合导航装置结构原理框图
图2小型水下自主组合导航装置多串口卡电路原理图
具体实施方式
本实用新型实施时GPS(1)选用Allstar，多普勒速度仪(2)选用WHN600， 光纤罗经(3)选用Ocant1000，水下导航计算机(5)选用MSMP3SEV。将它们 分别与多串口卡(4)连接，多串口卡(4)再以PC104系统总线方式与水下导 航计算机(5)相联，形成小型水下自主组合导航装置。工作时由GPS(1)对 小型水下机器人进行定位，下潜航行后，由多普勒速度仪(2)和光纤罗经(3) 提供的速度信息和角度信息经过水下导航计算机(5)的数据采集和预处理、数 据滤波处理和船位推算计算后，得到小型水下机器人的位置信息，并在需要时 利用GPS(1)提供的位置信息进行重调校正。
该装置体积、重量较小，具有较高的精度和稳定性、经济性。可应用于以 科学探测、军事侦察和水下作业为目的的小型水下机器人。
该装置体积、重量较小，具有较高的精度和稳定性、经济性。可应用于以 科学探测、军事侦察和水下作业为目的的小型水下机器人。
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