[发明专利]一种自主水下航行器长航时航迹的修正方法及装置

权利要求书

1.一种AUV航迹修正方法，其特征在于，该方法包括：

获取AUV导航系统存储数据；

利用所述存储数据构建包括定位误差域的AUV记录航迹，获得包含AUV真实航迹的第一航迹集合；

构建包括定位误差域的AUV推算航迹，获得包含AUV真实航迹的第二航迹集合；以及

利用搜索算法，对由第一航迹集合和第二航迹集合构成的区域进行搜索，获得AUV真实航迹；

所述误差域为以记录航迹或推算航迹为对称轴的经度、纬度定位误差的均方误差的若干倍；

所述记录航迹表示为：

μ_e=μ_r+∆p₀

其中，μ_e为记录航迹，∆p₀为记录航迹中定位误差，μ_r为真实航迹；

所述推算航迹表示为：

推算航迹=f(H_航向,对水移动速度,流向,流速,深度)\不可航行区域

其中，\表示从利用各种信息推算得到的AUV航迹中排除AUV不可航行区域包含的航迹点。

2.根据权利要求1所述的AUV航迹修正方法，其特征在于，还包括对所述存储数据进行预处理，形成可供离线修正处理的航迹数据，利用该航迹数据构建包括定位误差域的AUV记录航迹。

3.根据权利要求2所述的AUV航迹修正方法，其特征在于，所述预处理包括剔除野值点，以及利用时间戳或空间信息将控制点与记录航迹数据进行匹配。

4.根据权利要求3所述的AUV航迹修正方法，其特征在于，所述控制点包括与时间无关的空间控制点和与时间有关的控制点。

5.根据权利要求1所述的AUV航迹修正方法，其特征在于，利用搜索算法，对由第一航迹集合和第二航迹集合的并集或交集构成的区域进行搜索，获得AUV真实航迹。

6.根据权利要求1所述的AUV航迹修正方法，其特征在于，所述搜索算法为深度优先搜索算法、广度优先搜索算法、A*算法、蚁群算法、蒙特卡洛树搜索算法中的一种或几种。

7.根据权利要求1所述的AUV航迹修正方法，其特征在于，搜索算法的信息素更新在确定可行网格点的过程中进行，每选中一个可行网格点，就调用信息素局部更新规则对可行网格点进行信息素更新。

8.一种AUV航迹修正装置，其特征在于，该装置包括：

数据获取模块，用于获取AUV导航系统存储数据；

第一航迹构建模块，用于利用所述存储数据构建包括定位误差域的AUV记录航迹，获得包含AUV真实航迹的第一航迹集合；

第二航迹构建模块，用于构建包括定位误差域的AUV推算航迹，获得包含AUV真实航迹的第二航迹集合；以及

搜索模块，用于利用搜索算法对由第一航迹集合和第二航迹集合构成的区域进行搜索，获得AUV真实航迹；

所述误差域为以记录航迹或推算航迹为对称轴的经度、纬度定位误差的均方误差的若干倍；

所述记录航迹表示为：

μ_e=μ_r+∆p₀

其中，μ_e为记录航迹，∆p₀为记录航迹中定位误差，μ_r为真实航迹；

所述推算航迹表示为：

推算航迹=f(H_航向,对水移动速度,流向,流速,深度)\不可航行区域

其中，\表示从利用各种信息推算得到的AUV航迹中排除AUV不可航行区域包含的航迹点。

9.一种AUV航迹修正装置，其特征在于，该装置包括：

处理器；以及

存储单元，存储由所述处理器执行以实现如下操作的指令：

获取AUV导航系统存储数据；

利用所述存储数据构建包括定位误差域的AUV记录航迹，获得包含AUV真实航迹的第一航迹集合；

构建包括定位误差域的AUV推算航迹，获得包含AUV真实航迹的第二航迹集合；以及

利用搜索算法，对由第一航迹集合和第二航迹集合构成的区域进行搜索，获得AUV真实航迹；

所述误差域为以记录航迹或推算航迹为对称轴的经度、纬度定位误差的均方误差的若干倍；

所述记录航迹表示为：

μ_e=μ_r+∆p₀

其中，μ_e为记录航迹，∆p₀为记录航迹中定位误差，μ_r为真实航迹；

所述推算航迹表示为：

推算航迹=f(H_航向,对水移动速度,流向,流速,深度)\不可航行区域

其中，\表示从利用各种信息推算得到的AUV航迹中排除AUV不可航行区域包含的航迹点。