基于距离量测的双领航多AUV协同定位队形优化分析
CSTR:
作者:
作者单位:

(西北工业大学航海学院,西安710072)

作者简介:

马朋(1987-), 男, 博士生, 从事水下协同导航、惯性导航的研究;张福斌(1972-), 男, 副教授, 博士, 从事水下航行器导航、控制技术等研究.

通讯作者:

E-mail: zhangfb@nwpu.edu.cn

中图分类号:

TP391

基金项目:

国家自然科学基金项目(61273333).


Optimality analysis for formation of MAUV cooperative localization with two leaders based on range measurements
Author:
Affiliation:

(School of Marine Science and Technology,Northwestern Polytechnical University,Xián 710072,China)

Fund Project:

  • 摘要
  • |
  • 图/表
  • |
  • 访问统计
  • |
  • 参考文献
  • |
  • 相似文献
  • |
  • 引证文献
  • |
  • 资源附件
  • |
  • 文章评论
    摘要:

    利用领航与跟随多自主水下航行器(AUV)间相对距离量测信息进行协同定位,可有效提高多AUV编队整体定位精度.针对多AUV编队队形对协同定位性能所造成的影响,利用Fisher信息矩阵(FIM)行列式的对数构建协同定位性能评价函数,并通过评价函数的最大化实现编队队形的优化.分析并验证多AUV编队含有两个跟随AUV及两个以上跟随AUV共圆情况下的最优队形,并利用梯度下降算法进行迭代搜索,从而获得两个以上跟随AUV不共圆情况下的优化队形.最后,通过仿真实验结果验证结论的正确性及队形优化算法的有效性.

    Abstract:

    The cooperative localization technique using relative range measurement information between a leader and a follower AUV can significantly improve the overall localization accuracy of the multiple AUV team. For the influence of the multiple AUV formation geometry on the performance of cooperative localization, the logarithms of determinants of Fisher information matrices(FIM) are used to generate an evaluation criterion for the performance of cooperative localization, which can be maximized to derive the optimal formation geometry.When the multiple AUV team consists of two follower AUVs or more than two concyclic follower AUVs, the optimal formation geometry for cooperative localization is analyzed and verified.A gradient descent algorithm is designed to iteratively seek the optimization formation in the case of more than two non-concyclic follower AUVs.Simulation results show the effectiveness of analytical results and the practicality of the proposed formation optimization algorithm.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

马朋,张福斌,徐德民.基于距离量测的双领航多AUV协同定位队形优化分析[J].控制与决策,2018,33(2):256-262

复制
分享
文章指标
  • 点击次数:
  • 下载次数:
  • HTML阅读次数:
  • 引用次数:
历史
  • 收稿日期:
  • 最后修改日期:
  • 录用日期:
  • 在线发布日期: 2017-12-21
  • 出版日期:
文章二维码