水下信號(hào)處理與航行器路徑規(guī)劃方法.pdf

1、論文系統(tǒng)研究了水下航行器定位的信號(hào)處理和路徑規(guī)劃問(wèn)題。為了確定水下航行器自身位置以及活動(dòng)目標(biāo)位置，論文探討了水下信息獲取、預(yù)處理、估計(jì)等問(wèn)題，給出了水下信號(hào)與圖像融合定位方法：在此基礎(chǔ)上，基于三維模型研究了水下航行器路徑規(guī)劃問(wèn)題。 論文主要工作和貢獻(xiàn)如下： (1)提出了斜坡海底的射線(xiàn)跟蹤模型的計(jì)算方法和仿真程序方法，通過(guò)實(shí)際數(shù)據(jù)仿真曲線(xiàn)給出了計(jì)算結(jié)果；基于射線(xiàn)理論，采用用聲線(xiàn)圖計(jì)算傳播損失，形象直觀地給出了仿真計(jì)算結(jié)果。

2、 (2)提出了一種將非相干檢測(cè)和相干檢測(cè)結(jié)合在一起的新的調(diào)制方法——多載波－多相移鍵控(MC-MPSK)調(diào)制方法，分析了這種調(diào)制方法與傳統(tǒng)方法相比較的優(yōu)越性；給出了MC-MPSK調(diào)制方法的實(shí)際仿真結(jié)果和系統(tǒng)性能的分析結(jié)果。 (3)為了對(duì)水下航行器和活動(dòng)目標(biāo)準(zhǔn)確定位，給出了水下目標(biāo)圖像紅外檢測(cè)方法。根據(jù)最優(yōu)估計(jì)理論，給出了圖像融合定位估計(jì)算法。 (4)提出了考慮海流影響下的區(qū)域探測(cè)規(guī)劃路徑規(guī)劃方法、海圖數(shù)據(jù)的路徑規(guī)

3、劃方法：提出了基于這兩種情況下全局路徑規(guī)劃、在線(xiàn)威脅規(guī)避路徑規(guī)劃等方面的內(nèi)容。完成了數(shù)字化半物理仿真平臺(tái)中的仿真管理計(jì)算機(jī)中的軟件開(kāi)發(fā)以及基于電子海圖的AUV全局路徑規(guī)劃仿真。 (5)建立在線(xiàn)規(guī)劃的目標(biāo)函數(shù)，以具體某水下航行器的線(xiàn)性化橫側(cè)向運(yùn)動(dòng)方程作為等式約束，利用最小值原理，構(gòu)造了哈密爾頓函數(shù)進(jìn)行最優(yōu)航跡的解算，實(shí)現(xiàn)了航跡的最優(yōu)控制；利用古典變分極值條件的微分方程組采用梯度迭代法和一維搜索初值方式相結(jié)合對(duì)其進(jìn)行求解；垂直方向由