基于长距离UWB的无人水面艇定位技术研究

摘要：

为了实现海面环境下无人水面艇(Unmanned Surface Vessel,USV)的实时精确定位,设计了一套基于超宽带(Ultra-Wideband,UWB)技术的USV定位系统.首先,在硬件电路上增加射频功率放大电路,扩大超宽带测距范围;其次,通过部署4个基站,使用到达时间(Time of Arrival,TOA)测量法对搭载信标的USV进行相对定位;再次,针对应用场景中基站的几何布局造成定位误差较大的问题,提出一种基于卡尔曼滤波测距优化和几何因子最优的三边定位算法;最后,运用双信标的定位坐标,解算出USV航向角度.实验结果表明,设计的USV定位系统显著提高了定位精度,50 m范围内实现了分米级的实时定位和航向计算.

关键词：无人水面艇、超宽带技术、三边定位、到达时间定位

所属期刊栏目：41

分类号：TP273(自动化技术及设备)

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金

在线出版日期：2021-06-15（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：30-36