水下航行器组合导航多尺度信息融合技术研究

Research on deep-sea underwater caft has a very important significance for the development of modern national defense or prosperity of China's economy.Due to the special environment of the deep-sea,navigation is still one of the main technical challenges faced for the underwater caft.Integrated navigation,which properly combines a variety of navigation techniques,can not only make them can learn form each other,greatly improve the navigation accuracy,and also can improve sytem reliability and fault tolerance.For a long time,integrated navigation is concerned by many domestic and foreign experts and scholars.However,most of the work concerned integrated navigation above the surface,does not consider the special working environment of the deep-sea.Furthermore,the system model is an approximate model,which can not timely reflect the performance of the system and lead to a decline in the navigation accuracy.The application,from the nature of the problem and combined with the multi-scale system theory,will establish a simple and effective multi-scale dynamic model and deeply study on practical multi-scale dynamic model based on irregular tree.And finally research on the multi-scale estimation algorithm based on this model.This research has improtant theoretical significance and practical value for improving of the accuracy and the reliability of the navigation system of the underwater caft in deep-sea environment.

深海作业水下航行器的研究开发工作无论对于发展现代化国防还是繁荣我国国民经济都具有非常重要的意义。由于深海作业环境的特殊性，导航问题仍然是水下航行器所面临的主要技术挑战之一。组合导航将多种导航技术适当地组合起来，不仅可以取长补短，大大提高导航精度，而且可以提高系统的可靠性和容错性能。长期以来，组合导航受到国内外诸多专家学者的关注，但是，大多是针对陆空的组合导航，未考虑深海作业这一特殊的工作环境，并且所建立的系统模型都是一个近似模型，不能适时地反映系统的性能，从而导致导航精度的下降。申请项目从问题本质出发，结合多尺度系统理论，建立对深海作业这一特殊环境适应性强，并且简单有效的多尺度动态模型，并深入研究基于不规则树的实用性强的多尺度动态模型，最后研究基于此模型的多尺度状态信息估计算法。本研究对于从根本上提高深海作业环境水下航行器的导航精度，系统的可靠性等方面具有重要的理论指导意义和实用价值。

深海作业水下航行器的研究开发工作无论对于发展现代化国防还是繁荣我国国民经济都具有非常重要的意义。由于深海作业环境的特殊性，导航问题仍然是水下航行器所面临的主要技术挑战之一。组合导航将多种导航技术适当地组合起来，不仅可以取长补短，大大提高导航精度，而且可以提高系统的可靠性和容错性能。长期以来，组合导航受到国内外诸多专家学者的关注，但是，大多是针对陆空的组合导航，未考虑深海作业这一特殊的工作环境，并且所建立的系统模型都是一个近似模型，不能适时地反映系统的性能，从而导致导航精度的下降。本项目在深入研究深海作业水下航行器子导航系统性能特征的基础上，确立了水下航行器导航系统的组合方案。在此基础上，结合多尺度系统理论，建立了组合导航系统的基于不规则树的多尺度动态模型，研究了基于多尺度动态模型的多尺度信息融合估计新算法。通过仿真试验证明，本项目中研究的算法对于从根本上提高深海作业环境水下航行器的导航精度，系统的可靠性等方面问题，具有重要的理论指导意义和实用价值。