船載系統组合导航在无人船上的应用


近年來無人船技術突飛猛進,實際應用也越來越多。采用無人船平台,可以搭載常規的單波束聲呐、多波束聲呐、側掃聲呐、淺層地表剖析儀器、水質監測系統,並可配備常用小目標識別雷達、AIS、氣象站、360度全視角雲台、夜視攝像頭等。爲執行海事救助、巡航、海事監管、防汙染監測、海上航道測繪等任務提供保障。


無人船系統一般由RW、PC基站和远程控制器、推进系统、导航系统、通信系统、电源和水质监测系统组成,船体导航板可搭载GPS接收端、三轴罗盘、三轴加速度計,加上内置的导航算法,使船可进行精确地路径导航。此外,任务数据可通过无线通信模块传回基站进行运算处理。精准的位置信息、真实的姿态信息及信息的实时性、准确性和可靠型,是确保无人船控制、测量实时各种应用的核心和基础。

下面是我公司的某款産品,在無人船上的具體應用。該系列內置高精度微機械(IMU),配套了支持RTK定位的差分雙天線系統。産品輸出差分航向、兩緯姿態角、厘米級的定位精度。

下面是RTK差分定位在靜止和移動情況下的對比實測數據(實驗場地某湖面)。


1 增強型組合導航RTK差分定位靜態測試數據



2 增強型組合導航RTK差分定位對比實驗數據

下面是我方産品與國外産品在運動情況下的三姿態對比。

一、 實驗環境及其載體

載體:某款可乘8人的油動艦艇

環境:湖面

二、對比産品型號

荷蘭 XSENS公司 MTI-G-700

法國 SBG公司 ELLIPSE-N

三、實驗流程

實驗前,首先對MEMS組合導航産品在湖面上轉2個圓圈進行磁校准。

四個産品同時上電靜止2min後,艦艇點火發動開始行使。行駛動作包括勻速,加減速,拐彎和轉圓圈。

按照步驟2重複做兩次試驗。


1.實驗場景





2.實驗結果

仿真結果如下所示,其中藍線表示SBG公司 ELLIPSE-N,紅線表示我方産品,綠線表示MTI-G-700。


实验一姿态对比结果圖



实验二姿态对比结果圖





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