[发明专利]一种基于局部偏移的AUV多波束数据构图方法

权利要求书

1.一种基于局部偏移的AUV多波束数据构图方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤一：针对每一个时刻t的多波束地形数据和导航数据，使用前A个时刻的多波束地形数据和导航数据对该时刻t的多波束数据进行预测得到预测值，并使用预测值与实际值计算该时刻t的似然性θ_t，其中7≤A≤10；

步骤二：将每个时刻的似然性θ_t与预设的阈值进行比较：将似然性θ_t大于阈值的时刻作为存在局部偏移的时刻；若似然性θ_t小于阈值，t＝t+1，返回步骤一；

步骤三、对所有存在局部偏移的时刻，分别沿AUV载体坐标系的x_AUV轴正负方向移动一定距离并分别计算步骤一得到的预测值与每个距离对应地形数据的似然性，选择对应似然性最小值的距离作为局部偏移w_t，判断当前时刻是否为最后时刻，若是最后时刻则进行步骤四，否则t＝t+1，返回步骤一；

步骤四、考虑局部偏移对所有时刻的影响，计算新的航迹点位置；

步骤五、将所有航迹点连接起来作为修正后的路径；

步骤六、使用修正后的路径和每一时刻的多波束地形数据重新绘图。

2.根据权利要求1所述的一种基于局部偏移的AUV多波束数据构图方法，其特征在于：步骤一包括：

第一：对每个时刻，根据导航数据，确定该时刻的多波束测线各测点的位置；

第二：针对每个测点，根据前A个时刻的多波束地形数据和导航数据，采用高斯加权插值的方式计算该测点的水深值，其中7≤A≤10；

第三：根据第二步测得的每个测点水深值和当前时刻实际测量的水深值z_t,k，计算似然性θ_t：

其中：AUV惯性导航系统的路径节点坐标为z_t＝{z_t,1,z_t,2,...,z_t,k,...,z_t,N}表示t时刻所有N个测点的集合，是当前惯导指示位置是由上一点推算的实际位置的概率，N表示每一个时刻的测点个数，σ_t＝diag(σ_t,1,σ_t,2,...,σ_t,k)是由t时刻N个测点水深值标准差组成的对角阵，z_t,k表示t时刻第k条测点实际测量的水深值，表示对应于z_t,k位置由上一时刻推算出的水深值。

3.根据权利要求1或2所述的一种基于局部偏移的AUV多波束数据构图方法，其特征在于：步骤四包括：

定义路径上存在两个局部偏移w_t和w_t+p分别位于t和t+p时刻，以t+1时刻为例，t+1时刻新的航迹点位置为：

式中：是当前惯导指示位置是考虑局部偏移w_t之后由上一点推算的实际位置的概率；σ_t是由t时刻各测点的标准差组成的对角矩阵；表示对应z_t,k位置在考虑局部偏移w_t之后由上一时刻推算出的水深值；v_t+1为t+1时刻位置的偏移；w_t是t时刻的局部偏移，w_t+p是t时刻之后第一个局部偏移；为修正后t+1时刻新的航迹点位置，z_t是t时刻所有多波束地形数据的集合，z_t,k是t时刻第k个测点的多波束地形数据。