[发明专利]一种在洋流补偿下进行航位推算的水下滑翔机定位方法

权利要求书

1.一种在洋流补偿下进行航位推算的水下滑翔机定位方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1：根据第i-1个剖面的实际入水点、实际出水点的GPS信息和理想出水点的位置信息得到滑翔机所在区域的该剖面深度h_i-1下的深平均流速度C_i-1和流向

步骤2：根据深度h_i-1下的深平均流信息，通过深平均流大小随剖面深度变化的数据拟合曲线得到第i个剖面在任务深度h_i下的深平均流速度预测值C_i，假设连续两个剖面的时间范围内洋流流向不发生变化，得到第i个剖面下的深平均流流向；

步骤3：将深平均流速度预测值C_i分解得到洋流的北向速度C_iN和东向速度C_iE；

步骤4：根据水下滑翔机所搭载深度计的数据计算出k时刻的垂直速度；根据水下滑翔机所搭载罗盘的数据获得k时刻的姿态信息；根据给定当前水下滑翔机的升力和阻力系数求出其航行状态下的攻角α；

步骤5：根据k时刻的俯仰角、攻角及垂直速度信息，计算出该时刻水下滑翔机的瞬时水平速度V_kh，并结合航向角信息分解为北向速度V_kn和东向速度V_ke；

步骤6：根据k时刻的瞬时水平速度与深平均流速度得到水下滑翔机的瞬时总速度并分解为北向瞬时合速度V_kN和东向瞬时合速度V_kE；

步骤7：把入水点GPS作为航位推算的基准点，通过对步骤6的北向瞬时合速度V_kN和东向瞬时合速度V_kE求积分得到k时刻下的北向位移X_KN和东向位移X_KE；

步骤8：根据步骤7得到的北向位移和东向位移得到k时刻的经纬度数据，将每一时刻的经纬度数据组合得到完整的滑翔机运动轨迹。

2.根据权利要求1所述一种在洋流补偿下进行航位推算的水下滑翔机定位方法，其特征在于：步骤1中计算剖面深度h_i-1下的深平均流速度C_i-1和流向的过程为：

根据平台入水点(Lon_in,Lat_in)与出水点(Lon_out,Lat_out)的经纬度信息，结合理想出水点(Lon,Lat)和剖面航行时间T_i-1求出该任务深度h_i-1下的深平均流速度C_i-1和流向由下式给出：

dE＝(Lon_out-Lon_in)*Rcos((Lat_in+Lat_out)/2)

dN＝(Lat_out-Lat_in)*R

式中：dE为两GPS点间的东向位移；dN为两GPS点间的北向位移；R＝6378137m为地球半径；T_i-1为第i-1个剖面下的航行时间；C_i-1为第i-1个剖面的深平均流速度大小；为第i-1个剖面的深平均流方向。

3.根据权利要求1所述一种在洋流补偿下进行航位推算的水下滑翔机定位方法，其特征在于：步骤2的具体过程为：

步骤2-1：假设第i个剖面的任务深度为h_i，则该深度下的深平均流大小C_i可通过试验数据拟合公式求得：

式中：C_i-1为第i-1个剖面的深平均流速度大小，C_i为第i个剖面的深平均流速度大小；h_i-1为第i-1个剖面的任务深度，h_i为第i个剖面的任务深度；

步骤2-2：假设连续两个剖面的时间范围内洋流流向不发生变化，得到第i个剖面下的深平均流流向为：