[发明专利]一种水下航行器导航定位系统及控制方法

权利要求书

1.一种水下航行器导航定位系统，其特征在于，包括任务识别模块、导航定位模式匹配模块和执行模块；

所述任务识别模块，用于识别水下航行器执行所处环境的任务，得到所述任务中水下航行器航行的任务深度和任务航程；

所述导航定位模式匹配模块，用于根据所述任务给水下航行器匹配导航定位模式；

所述执行模块，用于根据所述导航定位模式控制水下航行器导航的开启或关闭；

所述导航定位模式匹配模块包括浅海导航定位模式子模块、深海导航定位模式子模块和海中导航定位模式子模块；

所述浅海导航定位模式子模块，用于根据第一约束条件给水下航行器匹配的导航定位模式为采用卫星导航的浅海导航定位模式；

所述深海导航定位模式子模块，用于根据第二约束条件和水下航行器的惯性导航误差是否大于第一误差阈值给水下航行器匹配的导航定位模式为深海导航定位模式；

所述海中导航定位模式子模块，用于根据第三约束条件和所述任务航程给水下航行器匹配的导航定位模式为海中导航定位模式；

其中，所述第一约束条件为：水下航行器接收到卫星导航信号；所述第二约束条件为：水下航行器没有接收到卫星导航信号、水下航行器与水平面之间的水面距离不小于距离阈值以及水下航行器能接收地形匹配导航信号；所述第三约束条件为：水下航行器没有接收到卫星导航信号、水下航行器与水平面之间的水面距离不小于距离阈值、水下航行器没有接收地形匹配导航信号以及水下航行器与海底之间的深度距离不小于深度阈值；

所述深海导航定位模式子模块用于根据所述第二约束条件确定水下航行器执行所述任务所处海域为深海，之后再根据水下航行器的惯性导航误差是否大于第一误差阈值确定水下航行器执行所述任务的导航定位模式；所述深海导航定位模式子模块的导航定位模式用于根据水下航行器的惯性导航误差不大于第一误差阈值，给水下航行器匹配导航定位模式是以惯性导航为主导航、地形匹配导航为辅助导航的深海短航程的导航定位模式；或用于根据水下航行器的惯性导航误差大于第一误差阈值，给水下航行器匹配导航定位模式是以地形匹配导航为主导航、惯性导航为辅助导航的深海中航程的导航定位模式或是以地形匹配导航为主导航、重力场导航为辅助导航的深海长航程的导航定位模式；

所述海中导航定位模式子模块用于根据所述第三约束条件确定水下航行器执行所述任务所处海域为海中，之后所述海中导航定位模式子模块用于根据水下航行器的任务航程确定是以惯性导航为主导航、以重力场导航为辅助导航的海中短航程的导航定位模式；或是以重力场导航为主导航、以惯性导航为辅助导航的海中中航程的导航定位模式；或是以重力场导航为主导航、以地磁导航为辅助导航的海中长航程的导航定位模式。

2.根据权利要求1所述的水下航行器导航定位系统，其特征在于，所述执行模块还用于根据水下航行器没有接收到卫星导航信号以及水下航行器与水平面之间的水面距离小于距离阈值，开启水下航行器的卫星导航。

3.根据权利要求1所述的水下航行器导航定位系统，其特征在于，所述执行模块还用于根据水下航行器没有接收到卫星导航信号、水下航行器与水平面之间的水面距离不小于距离阈值、水下航行器没有接收地形匹配导航信号以及水下航行器与海底之间的深度距离小于深度阈值，开启水下航行器的地形匹配导航。

4.根据权利要求1所述的水下航行器导航定位系统，其特征在于，所述执行模块用于根据所述导航定位模式开启相应的主导航和辅助导航，关闭水下航行器中其他的导航。

5.根据权利要求1所述的水下航行器导航定位系统，其特征在于，在所述第二约束条件中，采用深度检测设备检测水下航行器与水平面之间的水面距离；在所述第三约束条件中，采用深度检测设备检测水下航行器与海底之间的深度距离。