Multiple Model Algorithm for Single-Beacon Navigation of Autonomous Underwater Vehicle without Its A Priori Position. Part 2. Simulation
https://doi.org/10.17285/0869-7035.0039
Abstract
The algorithm presented earlier is updated for the case when an autonomous unmanned vehicle (AUV) is equipped with a strapdown inertial navigation system (SINS) based on angular rate sensors and a water speed log. The algorithm simulation results for a SINS of navigation grade, a two-component water speed log, two trajectories of the AUV motion when approaching the beacon to a distance of 100 m; two values of the AUV’s speed; solid and fragmented diagrams of received acoustic measurements are presented. The results show that the algorithm provides the AUV positioning accuracy of several meters even in the situations when the received acoustic measurements are discontinuous. It has been found that the accuracy characteristics provided by the algorithm adequately reflect the level of real errors.
About the Author
D. A. Koshaev
Concern CSRI Elektropribor, JSC; ITMO University, St. Petersburg, Russia
Russian Federation
Russian Federation
References
1. Кошаев Д.А. Многоальтернативный алгоритм одномаяковой навигации автономного необитаемого подводного аппарата без априорных данных о его местоположении. Часть 1. Математическое описание // Гироскопия и навигация. 2020. №2. C. 109–130.
2. Алёшин Б.С., Афонин А.А., Веремеенко К.К. и др. Ориентация и навигация подвижных объектов: современные информационные технологии / Под ред. Б.С. Алешина, К.К. Веремеенко, А.И. Черноморского. М.: ФИЗМАТЛИТ, 2006.
3. Голован А.А., Парусников Н.А. Математические основы навигационных систем [в 3 ч.] Ч. 1: Математические модели инерциальной навигации / Московский гос. ун-т им. М.В. Ломоносова / 3-е изд., испр. и доп. М.: МАКС Пресс, 2011.
4. Емельянцев Г.И.,Степанов А.П. Интегрированные инерциально-спутниковые системы ориентации и навигации. СПб.: ГНЦ РФ АО «Концерн «ЦНИИ Электроприбор», 2016.
5. Ривкин С.С., Ивановский Р.И., Костров А.В. Статистическая оптимизация навигационных систем. Л.: Судостроение, 1976.
6. Степанов О.А. Применение теории нелинейной фильтрации в задачах обработки навигационной информации. 3-е изд. СПб.: ГНЦ РФ ЦНИИ Электроприбор, 2003.
7. https://www.ixblue.com
8. https://www.elektropribor.spb.ru
9. https://www.skipper.no
10. https://www.yokogawadenshikiki.co.jp/ydk/
11. Ривкин С.С. Метод оптимальной фильтрации Калмана и его применение в инерциальных навигационных системах. Часть 1. Математические основы и вопросы реализации метода оптимальной фильтрации Калмана. Л.: Судостроение, 1973.
12. Степанов О.А., Васильев В.А., Торопов А.Б., Лопарев А.В., Басин М.В. Сравнительный анализ алгоритмов фильтрации в задачах обработки навигационных измерений полиномиального типа // Материалы XXXI конференции памяти выдающегося конструктора гироскопических приборов Н.Н. Острякова, 2018. С. 146–154.
13. Stepanov, O.A., Vasiliev, V.A., Toropov, A.B., Loparev, A.V., Basin, М.V., Efficiency analysis of a filtering algorithm for discrete-time linear stochastic systems with polynomial measurements, Journal of the Franklin Institute, 2019, vol. 356, no. 10, pp. 5573–5591.
Review
For citations:
Koshaev D.A. Multiple Model Algorithm for Single-Beacon Navigation of Autonomous Underwater Vehicle without Its A Priori Position. Part 2. Simulation. Giroskopiya i Navigatsiya. 2020;28(3):76-94. (In Russ.) https://doi.org/10.17285/0869-7035.0039
Views:
1
Email this article 