Cooperative current estimation based multi-AUVs localization for deep ocean applications
Cooperative current estimation based multi-AUVs localization for deep ocean applications
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深海应用中基于协同电流估计的多 AUV 定位
DOI：
10.1016/j.oceaneng.2019.106148
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发表时间：
2019-09
影响因子：
5
通讯作者：
Tao Chen
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Di Wu;Zheping Yan;Tao Chen
在深海环境下，由于多普勒测速仪无法获取海底跟踪数据，自主水下航行器（AUV）定位系统漂移较快，难以执行任务或依赖昂贵的惯性器件。提出了一种基于因子图和非线性优化问题求解的多AUV协同海流估计方法，可用于编队机动和协同目标搜索等典型应用。考虑到声调制解调器只广播间歇信息，设计了简单的编队切换策略，分析了每种情况下系统的可观测性。利用声学多普勒海流剖面仪（ADCP）获得的水体跟踪速度和海流估计，可以将AUV定位系统的定位精度提高到编队控制所能接受的水平，即使存在累积时钟误差，也可以获得目标的可靠位置。最后，基于现场数据的模拟已经进行了证明所提出的方法的可行性。
In deep ocean scenario where drift of Autonomous Underwater Vehicle(AUV) localization system can be fast since no bottom tracking data can be obtained by Doppler Velocity Logger(DVL), missions for AUV are either hardly to be carried out or depended on expensive inertial instruments. This paper presents a multi-AUVs cooperative ocean current estimation method by formulating factor graphs and solving nonlinear optimization problems which can be used for typical applications such as formation maneuvering and cooperative target searching. Considering that only intermittent information is broadcasted by acoustic modems, observability of the system in each case is analyzed with designed simple formation switching strategies. With the help of water tracking velocity acquired by Acoustic Doppler Current Profiler(ADCP) and estimation of ocean current, accuracy of AUV localization system can be improved to an acceptable level for formation control and reliable position of the target can be obtained even with accumulated clock error. At last, field data based simulations have been carried out to demonstrate the feasibility of the proposed methodology.
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DOI：
10.1002/9781119575016
发表时间：
2011-05
期刊：
--
影响因子：
--
作者：
T. Fossen
通讯作者：
T. Fossen
影响因子：
8.3
作者：
M. Jakuba;C. Roman;Hanumant Singh;Chris Murphy;C. Kunz;C. Willis;Taichi Sato;R. Sohn
通讯作者：
M. Jakuba;C. Roman;Hanumant Singh;Chris Murphy;C. Kunz;C. Willis;Taichi Sato;R. Sohn
DOI：
10.1575/1912/2117
发表时间：
1974-12
期刊：
--
影响因子：
--
作者：
M. Hunt;W. Marquet;D. Moller;K. Peal;Woollcott Smith;R. Spindel
通讯作者：
M. Hunt;W. Marquet;D. Moller;K. Peal;Woollcott Smith;R. Spindel
DOI：
10.1109/oceanse.2009.5278307
发表时间：
2009-05
期刊：
OCEANS 2009-EUROPE
影响因子：
--
作者：
O. Hegrenaes;E. Berglund
通讯作者：
O. Hegrenaes;E. Berglund
DOI：
10.1177/0278364914532390
发表时间：
2014-08
期刊：
The International Journal of Robotics Research
影响因子：
--
作者：
Jeffrey M. Walls;R. Eustice
通讯作者：
Jeffrey M. Walls;R. Eustice