水下导航定位是远程AUV必须具备的一个能力。国内外学者对AUV的水下导航十分重视,并且作了大量的理论及试验研究,取得了创造性的成果。AUV的水下导航由于受到环境的影响,有其自身的特点。本论文是在哈尔滨工程大学研制的“智水—Ⅳ”号水下机器人平台上,进行的水下导航的理论研究与软件开发。 论文首先介绍了由光纤罗经、多普勒速度仪、定深仪、定高仪组成的船位推算定位系统,接下来分别介绍了GPS定位系统、水下声纳长基线导航系统,并在此基础上利用联邦卡尔曼滤波建立了组合导航系统。在船位推算定位系统中,包括了传感器数据的采集与预处理、数据的滤波、船位推算算法等内容。在长基线系统中,介绍了定位原理和对系统误差作了分析。在组合导航系统中,重点比较了几种滤波器结构,建立了GPS/DR/LBL组合导航模型。 本论文建立的水下导航系统在2004年8月的“海试”中,得到比较好的试验结果,对今后的水下机器人导航系统的研究与应用提供了一些有用的借鉴。