5、基于刚性图的自主水下航行器（AUV）异步定位技术解析

基于刚性图的自主水下航行器（AUV）异步定位技术解析

在海洋探索和监测领域，自主水下航行器（AUV）的定位技术至关重要。本文将深入探讨基于刚性图的AUV异步定位方法，包括其测量更新、状态更新步骤，以及性能分析和仿真实验结果。

1. 测量与状态更新步骤

在AUV定位过程中，测量更新和状态更新是两个关键环节。

1.1 测量更新

引入 $\overline{\chi} {\overline{s}}(k|k - 1)$ 到测量方程（2.40）中，得到 $\overline{s}(k) = \varPhi(\overline{\chi} {\overline{s}}(k|k - 1))$。在此基础上，先验测量估计为：
$\hat{\tau}(k) = \sum_{\overline{s}=0}^{6} W_{\overline{s}}\tau_{\overline{s}}(k)$
同时，可以获取预测测量协方差矩阵 $P_{\hat{\tau}(k)\hat{\tau}(k)}$ 和状态 - 测量交叉协方差矩阵 $P_{\hat{p} 0(k)\hat{\tau}(k)}$：
$P {\hat{\tau}(k)\hat{\tau}(k)} = \sum_{\overline{s}=0}^{6} W_{\overline{s}}(\tau_{\overline{s}}(k) - \hat{\tau}(k))(\tau_{\overline{s}}(k) - \hat{\tau}(k))^T + R(k)$
$P_{\hat{p} 0(k)\hat{\tau}(k)} = \su