Найти

Результаты поиска

• РЕЗУЛЬТАТЫ АПРОБАЦИИ АЛГОРИТМА ПОЗИЦИОНИРОВАНИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОРИЕНТАЦИИ ПОДВОДНОГО АППАРАТА ПО ДАННЫМ ОТ ГИДРОАКУСТИЧЕСКИХ МАЯКОВ

  А.М. Грузликов , В.Г. Караулов , Д.А. Мухин , Н.А. Шалаев

  2023-04-10

  Аннотация ▼

  Статья посвящена вопросу определения координат и углов ориентации автономного
  необитаемого подводного аппарата (АНПА) относительно стационарной посадочной
  платформы с использованием высокочастотной гидроакустической системы ближнего
  радиуса действия. Задача навигации предполагает маневрирование аппарата и приближе-
  ние к подводной станции, что сопряжено с формированием зон с различной акустической
  видимостью излучателей станции приёмными элементами аппарата. Можно выделить
  три зоны акустической видимости. Первая зона характеризуется наблюдением сигналов
  всех маяков подводной станции. Как следствие, данная зона является наиболее информа-
  тивной для решения задачи позиционирования и определения ориентации АНПА. Вторая
  зона соответствует частичному сокращению числа наблюдаемых маяков, не оказываю-
  щему критического влияния на возможность решения задачи. Третья зона (посадка) опре-
  деляется существенным сокращением числа наблюдаемых маяков, что, как следствие,
  значительно затрудняет решение задачи позиционирования, учитывая повышенные требо-
  вания по точности в момент посадки аппарата, обусловленные обеспечением безопасно-
  сти. Для сохранения точности позиционирования и определения ориентации подводного
  аппарата в зоне посадки, предлагается использовать результаты, полученные на ранних
  этапах приближения аппарата к подводной станции (первая и вторая зоны). В работе
  приводится математическая постановка задачи, описан алгоритм её решения. При нахо-
  ждении АНПА в первой и второй зоне алгоритм решения состоит из двух подзадач. Первая
  подзадача – грубая оценка окрестности местоположения и углов ориентации аппарата с
  использованием метода K-ближайших соседей; вторая подзадача – уточнение оценок с
  использованием псевдодальномерного метода путём решения системы алгебраических
  уравнений с использованием алгоритма Левенберга-Марквардта. Дополнительно осущест-
  вляется оценка времени излучения маяками. При нахождении АНПА в третьей зоне алго-
  ритм сводится к решению системы алгебраических уравнений с использованием прогноза
  времени излучения сигнала маяком, полученного при нахождении аппарата в зонах один и
  два. Приведены результаты имитационного моделирования и результаты апробации алго-
  ритма, полученные с использованием макета аппарата и макета подводной станции в
  испытательном бассейне.