MEMS水下组合导航系统

精度媲美光纤惯导

以MEMS IMU为核心，融合DVL与USBL观测，通过序贯滤波实现接近光纤陀螺组合导航系统的精度，成本却不到其一半。

Liu, Jiapeng · Yu, Te · 吴超 · Chang, Zhou · Dihua, Lu · 曾庆山

Journal of Marine Science and Engineering 2024

具体参数

平均位置误差

{'zh': '4.12', 'en': '4.12'} m

最大位置误差

{'zh': '8.53', 'en': '8.53'} m

平均速度误差

{'zh': '0.027', 'en': '0.027'} m/s

平均艏向误差

{'zh': '1.41', 'en': '1.41'} °

技术优势

成本降一半

用MEMS IMU替代光纤陀螺，系统价格不到传统光纤惯导系统的一半，同时精度相当。

轻小低算

基于MEMS IMU/DVL/USBL，系统体积小、重量轻、计算量低，适合AUV集群和小型化平台。

精度看齐光纤

湖试中与RTK GPS对比，平均位置误差4.12 m，最大8.53 m，平均速度误差0.027 m/s，平均艏向误差1.41°，精度与光纤陀螺DVL系统相当。

应用场景

• AUV集群：低成本小体积使AUV集群大规模部署成为可能。
• 水下定位导航：提供高精度水下定位导航，替代昂贵的光纤惯导系统。
• 水下机器人：轻小型设计便于集成到各类水下机器人平台。