《水下慣導/重力的融合自主導航定位技術與試驗》是依託中國科學院精密測量科學與技術創新研究院，由王虎彪擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：水下慣導/重力的融合自主導航定位技術與試驗
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：王虎彪
- 依託單位：中國科學院精密測量科學與技術創新研究院
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
潛艇水下導航主要採用無源自主的慣性導航系統(INS)，但INS的導航定位誤差隨航行時間累積，使得單一的INS很難長時間提供精確的導航位置信息。為了保證潛艇隱蔽性的前提下精確知道潛艇航行時的位置，必須採用組合導航系統， 慣導/重力組合導航技術是當前實現潛艇高精度無源自主定位的重要手段。 本項目在 慣導/重力組合導航系統的前期研究基礎上，設計慣導/重力組合導航系統匹配定位的可靠性診斷和容錯方法，研究如何將組合導航系統的輸出匹配定位位置與慣導系統融合、實現慣導系統自身的重調和校正，進而抑制慣導系統的輸出定位誤差的增長。在對該組合導航定位系統的技術性能和使用特點進行系統分析的基礎上，進行海上試驗驗證，檢驗該系統存在的問題並對其進行改進和完善。為我國未來潛艇水下遠程/長時的高精度無源自主導航定位提供技術支持。
結題摘要
由於海洋環境的特殊性，在遠程長時下實現水下潛航器的高精度隱蔽導航定位仍是一項挑戰。慣性導航系統是進行水下導航定位的主要手段之一，但慣性導航系統的定位誤差隨時間累積發散，基於地球物理場特徵的慣導/重力組合導航系統成為面向水下遠程長時條件下水下潛航器導航定位的一種有效手段。（1）重力基準圖精度和解析度是重力匹配定位精度和可靠性的重要因素之一，項目對重力基準圖進行最佳化，解析度1′×1′、與船測重力比較均方根差為4.16 mGal。（2）基於高精度INS約束的重力匹配定位方法研究、慣導/重力組合導航系統匹配定位位置的可靠性診斷和容錯方法。（3）構建了新的重力異常特徵指標參數，計算了中國西太平洋海域多個分區的重力異常特徵指標，分析了重力異常特徵對重力匹配輔助慣性導航定位精度的影響，給出了不同分區的重力匹配定位精度。（4）進行綜合試驗設計並精心組織實施，完成了2次重力匹配輔助導航海上試驗。在分析航線區域重力場特徵基礎上，計算了實際海況下慣導/重力組合導航系統的定位精度，實際海況下海洋試驗匹配定位精度為2.83海里。模擬不同噪聲條件的海洋重力儀觀測值，將海洋試驗和仿真模擬定位結果進行對比分析，給出了重力儀測量精度與重力異常基準圖誤差對匹配定位精度的影響分析，為該系統的工程化套用提供技術支持。（5）面向海洋資源環境探測、水下導航定位的套用需求，探索研究慣性導航、重力、地磁、水下地形、海底聲學信標、GNSS浮標、天文導航等多感測器相融合的自適應導航技術。通過本項目的研究，預先評估不同航行區域重力輔助導航的可行性和優劣程度，給出了現有條件下慣導/重力組合導航系統在真實海況下所能達到的實際定位精度，開展了多感測器水下融合導航初步研究，為遠程長時下我國水下潛航器在不同海洋環境和特定區域的隱蔽導航定位提供技術支持。
