【前沿技术】适用于低成本水下无人潜航器的导航技术

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美国伍兹霍尔海洋研究所利用少量精确导航设备和大量低成本单水听器组件建立了无人潜航器（UUV）集群导航系统，能实现较高精度的集群导航。

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低成本UUV一般不使用精度高但价格昂贵的惯性导航系统（INS）或GPS设备，而配备的低价导航系统准确度不高，难以支撑几十个、上百个低成本UUV集群行动。为此，研究人员提出一种适用于低成本UUV集群的导航技术。先选出一个UUV作为集群的领导者，配备高精度导航装备，并携带一个多频声源，其余UUV作为跟随者，搭载低成本单水听器组件。集群行进过程中，跟随者UUV根据接收声波的频率及在两个或多个频率处的振幅估计方位，利用多普勒频移控制航向，用振幅差控制航速。仿真结果表明，该方法无需时间同步，在考虑频率和幅值估计误差情况下，可实现1km范围内误差小于100m的UUV集群导航。

这项研究为低成本大范围UUV集群导航提供了一种途径，对于低成本UUV集群部署和在水下探测、海洋环境监测等领域的应用具有促进作用。

（蓝海星）

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