发明名称 一种预计水下机器人导航系统圆概率偏差的方法
摘要 一种预计水下机器人导航系统圆概率偏差的方法,首先确定导航系统所使用的传感器及其误差的标准差,然后根据e<sub>H</sub>=φ及航向传感器各项航向角误差的标准差,计算航向角误差所引起的横向偏差的标准差σ(e<sub>H</sub>);根据e<sub>L</sub>=λ及速度传感器的速度比例误差的标准差,计算速度比例误差引起的纵向偏差的标准差σ(e<sub>L</sub>),最后根据横向偏差的标准差和纵向偏差的标准差计算圆概率偏差。本发明在设计阶段可以有效预计导航系统的圆概率偏差;在试验或使用阶段可快速计算出圆概率偏差,几乎没有成本。
申请公布号 CN102865880B 申请公布日期 2014.11.19
申请号 CN201110185483.3 申请日期 2011.07.04
申请人 中国科学院沈阳自动化研究所 发明人 冀大雄;刘健;林扬
分类号 G01C25/00(2006.01)I 主分类号 G01C25/00(2006.01)I
代理机构 沈阳科苑专利商标代理有限公司 21002 代理人 许宗富
主权项 一种预计水下机器人导航系统圆概率偏差的方法,其特征在于,包括: 第一步,确定导航系统所使用的传感器及其误差的标准差; 第二步,根据公式(1)及航向传感器各项航向角误差的标准差,计算航向角误差所引起的横向偏差的标准差σ(e<sub>H</sub>), e<sub>H</sub>=φ   (1) 公式中,e<sub>H</sub>为横向偏差,φ为航向角误差且0<|φ|≤2°; 第三步,根据公式(2)及速度传感器的速度比例误差的标准差,计算速度比例误差引起的纵向偏差的标准差σ(e<sub>L</sub>), e<sub>L</sub>=λ   (2) 公式中,e<sub>L</sub>为纵向偏差,λ为速度比例误差; 第四步,根据横向偏差的标准差和纵向偏差的标准差计算圆概率偏差; 所述第四步的方法为:将横向偏差的标准差σ(e<sub>H</sub>)和纵向偏差的标准差σ(e<sub>L</sub>)代入圆概率偏差计算公式,即 <img file="FDA0000570366830000011.GIF" wi="1212" he="142" />其中, <img file="FDA0000570366830000012.GIF" wi="1082" he="148" /><img file="FDA0000570366830000013.GIF" wi="1088" he="166" /><img file="FDA0000570366830000014.GIF" wi="1096" he="111" /><img file="FDA0000570366830000015.GIF" wi="1093" he="136" />得到水下机器人的圆概率偏差; 所述将横向偏差的标准差σ(e<sub>H</sub>)和纵向偏差的标准差σ(e<sub>L</sub>)代入圆概率偏差计算公式的操作步骤为: a.用横向偏差的标准差σ(e<sub>H</sub>)和纵向偏差的标准差σ(e<sub>L</sub>)对公式(5)至(9)初始化,在公式(7)中得到β的初始值β<sub>0</sub>,令α的初始值α<sub>0</sub>=1; b.将α<sub>0</sub>和β<sub>0</sub>代入公式(9),得到I<sub>0</sub>(β<sub>0</sub>t),再将I<sub>0</sub>(β<sub>0</sub>t)代入公式(8)得到C<sub>0</sub>(α,β)的初始值C<sub>0</sub>(α<sub>0</sub>,β<sub>0</sub>),将C<sub>0</sub>(α<sub>0</sub>,β<sub>0</sub>)、σ(e<sub>H</sub>)和σ(e<sub>L</sub>)代入公式(5),建立圆概率偏差方程 <img file="FDA0000570366830000021.GIF" wi="1225" he="141" />c.求解圆概率偏差方程的根,如果满足|f(α)|≤0.01,则将方程的根代入公式(6)中得到圆概率偏差r;如果不满足|f(α)|≤0.01,则根据牛顿下山法更新α,回到步骤b。 
地址 110016 辽宁省沈阳市东陵区南塔街114号