Некоторые алгоритмы определения неизвестного начального местоположения АНПА на основе информации от одномаяковой мобильной навигационной системы
https://doi.org/10.17285/0869-7035.2017.25.1.064-077
Аннотация
Рассмотрена задача определения неизвестного начального местоположения автономного необитаемого подводного аппарата (АНПА) на основе информации о дальности до одного мобильного гидроакустического маяка (МГМ), который транспортируется автономным необитаемым водным аппаратом (АНВА). Описаны три алгоритма решения поставленной задачи. Приведены некоторые результаты работы алгоритмов, полученные в процессе морских испытаний с использованием морского автономного робототехнического комплекса (МАРК), включающего АНПА и АНВА.
Об авторах
Ю. В. Ваулин
ФГБУН «Институт проблем морских технологий» ДВО РАН (г. Владивосток).
Россия
Россия
Ваулин Юрий Валентинович. Кандидат технических наук, и.о. заведующего лабораторией систем навигации и обработки сенсорной информации
Ф. С. Дубровин
ФГБУН «Институт проблем морских технологий» ДВО РАН (г. Владивосток).
Россия
Россия
Дубровин Федор Сергеевич. Кандидат технических наук, старший научный сотрудник лаборатории систем навигации и обработки сенсорной информации
А. Ф. Щербатюк
ФГБУН «Институт проблем морских технологий» ДВО РАН (г. Владивосток); Дальневосточный федеральный университет.
Россия
Россия
Щербатюк Александр Федорович. Член-корреспондент РАН, доктор технических наук, директор ФГБУН «Институт проблем морских технологий» ДВО РАН, заведующий лабораторией необитаемых подводных аппаратов и их систем Дальневосточного федерального университета.
Список литературы
1. Агеев М.Д., Касаткин Б.А., Киселев Л.В. и др. Автоматические подводные аппараты. Л.: Судостроение, 1981. 223 с.
2. Агеев М.Д., Золотарев В.В., Инзарцев А.В., Касаткин Б.А., Киселев Л.В., Матвиенко Ю.В., Рылов Н.И., Щербатюк А.Ф. Автономные подводные роботы. Системы и технологии. М.: Наука, 2005. 400 с.
3. Fallon M., Papadopoulos G., Leonard J., Patrikalakis J. Cooperative AUV Navigation using a Single Maneuvering Surface Craft. Journal of Robotics Research. 2010. 29(12). P. 1461–1474.
4. Eustice R.M., Singh H., Whitcomb L.L. Synchronous-Clock One-Way-Travel-Time Acoustic Navigation for Underwater Vehicles. Field Robotics. Special Issue on State of the Art in Maritime Autonomous Surface and Underwater Vehicles. 2011.
5. Matsuda T., Maki T., Sakamaki T. Ura T. Large area navigation method of multiple AUVs based on mutual measurements. Proc. of the OCEANS 2011 MTS/IEEE Conference. 2011. Kona, USA.
6. Teck T., Chatre M. Single Beacon Cooperative Path Planning Using Cross-Entropy Method. Proc. of the OCEANS 2011 MTS/IEEE Conference. 2011. Kona, USA.
7. Bahr А., Leonard J., Martinoli A. Dynamic Positioning of Beacon Vehicles for Cooperative Underwater Navigation. IEEE/RSJ Intl. Conf. on Intelligent Robots and Systems (IROS). Algarve, Portugal, 2012.
8. Кебкал К.Г., Кебкал А.Г., Кебкал В.К. Инструментальные средства синхронизации гидроакустических устройств связи в задачах управления подводными сенсорами, распределенными антеннами, автономными аппаратами // Гироскопия и навигация. 2014. № 2 (85). С. 70–85.
9. Almeida R., Melo R., Cruz N. Characterization of Measurement Errors in a LBL Positioning System. Proceedings of the OCEANS 2016 MTS/IEEE Conference. Shanghai, China. ISBN: 978-1-4673-7164-3.
10. Scherbatyuk A.Ph., Dubrovin F.S. Some Algorithms of AUV Positioning Based on One Moving Beacon. Proceedings of the IFAC Workshop Navigation, Guidance and Control of Underwater Vehicles. Porto, Portugal, 2012.
11. Scherbatyuk A.Ph., Dubrovin F.S., Sergeenko N.S. Some Algorithms of Cooperative AUV Navigation with Mobile Surface Beacon. Proceedings of the OCEANS 2013 MTS/IEEE Conference, September 23–27, 2013. San Diego, USA. ISBN CD-ROM: 978-0-933957-40-4.
12. Scherbatyuk A.Ph., Dubrovin F.S. About Accuracy Estimation of AUV Single-Beacon Mobile Navigation Using ASV, Equipped with DGPS. Proceedings of the OCEANS 2016 MTS/IEEE Conference. Shanghai, China. ISBN: 978-1-4673-7164-3.
13. Scherbatyuk A.Ph., Dubrovin F.S., Rodionov A.Yu., Unru P.P. Group Navigation and Control for Marine Autonomous Robotic Complex Based on Hydroacoustic Communication. Proceedings of the IROS 2016 IEEE/RSJ Conference. October 9–14, 2016. Daejeon, Korea.
14. Щербатюк А.Ф., Дубровин Ф.С. Исследование некоторых алгоритмов одномаяковой мобильной навигации АНПА: результаты моделирования и морских испытаний // Гироскопия и навигация. 2015. № 4. С. 47–52.
15. Щербатюк А.Ф., Дубровин Ф.С. О методе оценивания точности работы одномаяковой мобильной навигационной системы подводного аппарата с помощью водного аппарата, оснащенного DGPS // Подводные исследования и робототехника. № 1. 2016. С. 31–40.
16. Boreyko A.A., Moun S.A., Scherbatyuk A.Ph. Precise UUV positioning based on images processing for underwater construction inspection. Proc. of PACOMS’08, November 10-13. Bangkok, Thailand, 2008.
17. Борейко А.А., Воронцов А.В., Кушнерик А.А., Щербатюк А.Ф. Алгоритмы обработки видео изображений для решения некоторых задач управления и навигации автономных необитаемых подводных аппаратов // Подводные исследования и робототехника. 2010. № 1. С. 29–39.
18. Щербатюк А.Ф., Гой В.А., Дубровин Ф.С., Кушнерик А.А., Михайлов Д.Н., Сергеенко Н.С., Туфанов И.Е. Морской робототехнический комплекс, включающий автономные необитаемые подводный и водный аппараты // Мехатроника, автоматизация, управление.2014. № 3. С. 67–72.
19. Inzartsev A.V., Pavin A.M., Eliseenko G., Lebedko O., and Panin M. A Reconfigurable Webbased Simulation Environment for AUV. Proceedings of the OCEANS 2015 MTS/IEEE Conference, October 19–22. Washington, USA, 2015.
20. Melman S., Bobkov V., Inzartsev A., and Pavin A. Distributed Simulation Framework for Investigation of Autonomous Underwater Vehicles' Real-Time Behavior. Proceedings of the OCEANS 2015 MTS/IEEE Conference, October 19–22. Washington, USA, 2015.
21. Касаткин Б.А., Косарев Г.В. Использование траверсного метода для определения абсолютных координат маяков-ответчиков // Морские технологии. 1998. Вып. 2. С. 65–69.
22. Матвиенко Ю.В., Рылов Н.И., Рылов Р.Н., Каморный А.В. Гидроакустическая навигационная система подводного робота без опорных навигационных маяков // Подводные исследования и робототехника. 2009. № 1. С. 15–21.
23. Матвиенко Ю.В., Рылов Н.И., Рылов Р.Н. Способ определения горизонтальных координат неподвижного подводного источника гидроакустических навигационных сигналов: Пат. 2378663 Российская Федерация, МПК G01S 15/06. № 2008123343/28; заявл. 09.06.2008; опубл. 10.01.2010, Бюл. № 1.
Рецензия
Для цитирования:
Ваулин Ю.В., Дубровин Ф.С., Щербатюк А.Ф. Некоторые алгоритмы определения неизвестного начального местоположения АНПА на основе информации от одномаяковой мобильной навигационной системы. Гироскопия и навигация. 2017;25(1):64-77. https://doi.org/10.17285/0869-7035.2017.25.1.064-077
For citation:
Vaulin Yu.V., Dubrovin F.S., Scherbatyuk A.F. Algorithms for Determining AUV Initial Unknown Position based on Data from Single-Beacon Mobile Navigation System. Giroskopiya i Navigatsiya. 2017;25(1):64-77. (In Russ.) https://doi.org/10.17285/0869-7035.2017.25.1.064-077
Просмотров:
6
Послать статью по эл. почте 