一种小型水下航行器用组合导航系统及方法

摘要

本发明公布了一种小型水下航行器用组合导航系统及方法，本发明由捷联式惯性导航系统、多普勒导航系统、地形辅助导航系统和磁罗经组成，先通过故障诊断判断单个导航系统是否正常运行情况下，采用多级分多层结构，结合各导航传感器的特点，通过信息融合方法得到组合导航系统高精度的导航信息，提高组合导航系统精度；当有部分导航系统故障时，实现系统重构，仍然能使水下航行器继续工作，提高小型水下航行器用组合导航系统的可靠性和可用性。

主权项

一种小型水下航行器用组合导航系统，其特征在于：当系统发生故障时，所述导航系统由捷联式惯性导航系统、多普勒导航系统、地形辅助导航系统和磁罗经系统组成，还包括四个故障诊断及四个隔离模块；其中地形辅助导航系统串接第一故障诊断模块后分别接第一隔离模块、捷联式惯性导航系统和多普勒导航系统的输入端，磁罗经系统串接第二故障诊断模块后分别接第二隔离模块、捷联式惯性导航系统和多普勒导航系统的输入端，捷联式惯性导航系统串接第三故障诊断模块后接第三隔离模块，多普勒导航系统串接第四故障诊断模块后接第四隔离模块，第三故障诊断模块与第四故障诊断模块连接；当系统无故障时，则分别以捷联式惯性导航系统和多普勒导航系统为参考导航系统，地形辅助导航系统和磁罗经系统为子导航系统建立两个分散化组合导航系统即捷联式惯性导航系统/地形辅助导航系统/磁罗经系统组合导航系统和多普勒导航系统/地形辅助导航系统/磁罗经系统组合导航系统；(a)捷联式惯性导航系统/地形辅助导航系统/磁罗经系统组合导航系统由捷联式惯性导航系统、地形辅助导航系统、磁罗经系统、两个智能优化算法模块、两个子滤波器和主滤波器组成，捷联式惯性导航系统的输出端分别接两个子滤波器和主滤波器的输入端，地形辅助导航系统串接第一子滤波器后分别接第一智能优化算法模块和主滤波器的输入端，磁罗经系统串接第二子滤波器后分别接第二智能优化算法模块和主滤波器的输入端，主滤波器的输出端串接第一智能优化算法模块后接第一子滤波器的输入端，主滤波器的输出端串接第二智能优化算法模块后接第二子滤波器的输入端，主滤波器的输出端接捷联式惯性导航系统的输入端；(b)多普勒导航系统/地形辅助导航系统/磁罗经系统组合导航系统由多普勒导航系统、地形辅助导航系统、磁罗经系统、两个智能优化算法模块、两个子滤波器和主滤波器组成，多普勒导航系统的输出端分别接两个子滤波器和主滤波器的输入端，地形辅助导航系统串接第一子滤波器后分别接第一智能优化算法模块和主滤波器的输入端，磁罗经系统串接第二子滤波器后分别接第二智能优化算法模块和主滤波器的输入端，主滤波器的输出端串接第一智能优化算法模块后接第一子滤波器的输入端，主滤波器的输出端串接第二智能优化算法模块后接第二子滤波器的输入端，主滤波器的输出端接多普勒导航系统的输入端。