RU2563332C2 - Navigation method for autonomous unmanned underwater vehicle - Google Patents

Navigation method for autonomous unmanned underwater vehicle Download PDF

Info

Publication number
RU2563332C2
RU2563332C2 RU2013132721/28A RU2013132721A RU2563332C2 RU 2563332 C2 RU2563332 C2 RU 2563332C2 RU 2013132721/28 A RU2013132721/28 A RU 2013132721/28A RU 2013132721 A RU2013132721 A RU 2013132721A RU 2563332 C2 RU2563332 C2 RU 2563332C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
underwater vehicle
underwater
coordinates
depths
navigation
Prior art date
Application number
RU2013132721/28A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2013132721A (en
Inventor
Юрий Николаевич Жуков
Владимир Васильевич Чернявец
Сергей Викторович Травин
Виктор Николаевич Илюхин
Павел Григорьевич Бродский
Валерий Павлович Леньков
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Государственный научно-исследовательский навигационно-гидрографический институт" (ОАО "ГНИНГИ")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Государственный научно-исследовательский навигационно-гидрографический институт" (ОАО "ГНИНГИ") filed Critical Открытое акционерное общество "Государственный научно-исследовательский навигационно-гидрографический институт" (ОАО "ГНИНГИ")
Priority to RU2013132721/28A priority Critical patent/RU2563332C2/en
Publication of RU2013132721A publication Critical patent/RU2013132721A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2563332C2 publication Critical patent/RU2563332C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

FIELD: physics, navigation.
SUBSTANCE: invention relates to navigation and can be used in navigation systems of autonomous unmanned underwater vehicles. The method includes determining location coordinates on underwater landmarks by measuring the bottom topography using on-board acoustic equipment; forming a regular grid of points of measured depths and comparing the obtained depth values with reference depth values, where when determining location coordinates on underwater landmarks the sinking speed of the autonomous unmanned underwater vehicle is determined using a log for measuring the speed of the autonomous unmanned underwater vehicle relative to the water surface. The method includes measuring hydrological parameters using side-looking sonar, a profile recorder, temperature and electrical conductivity measuring devices, and sound speed in the marine environment; from the measured depths, reconstructing the topography of the area by constructing Kronrod-Rib trees when comparing measured depth values with reference values. If critical depth coordinates match, said coordinates are used to adjust the inertial navigation system of the autonomous unmanned underwater vehicle.
EFFECT: low labour costs when performing underwater work using autonomous unmanned underwater vehicles.
3 dwg

Description

Изобретение относится к области навигации, а более конкретно к способам навигации автономных необитаемых подводных аппаратов (АНПА) как составным элементам комплексной поисково-спасательной системы, предназначенной для выполнения работ на шельфе в условиях высоких широт.The invention relates to the field of navigation, and more particularly to methods of navigation of autonomous uninhabited underwater vehicles (AUVs) as components of an integrated search and rescue system designed to perform work on the shelf in high latitudes.

В известных системах навигации подводного автономного необитаемого аппарата задачи приведения и стыковки под водой решаются при наличии акустического (Allen В., Austin Т., Forrester N. et al. Autonomous Docking Demonstrations with Enhanced REMUS Technology // Proc. of OCEANS'06 MTS/IEEE. Boston, MA, 18-21 September, 2006. USA CD-ROM. ISBN 1-4244-0115-1. Utley C, Lee H. Signal Processing Algorithms for High-Precision Three-Dimensional Navigation and Guidance of Unmanned Undersea Vehicles (UUV) // Proc. of OCEANS'06 MTS/IEEE. Boston, MA, 18-21 September, 2006. USA CD-ROM. ISBN 1-4244-0115-1. Grant M. de Goede, Donald Norris. Recovering Unmanned Undersea Vehicles With a Homing and Docking Sonar // Proc. of OCEANS 2005 MTS/IEEE. Washington, D.C., USA, 18-23 September 2005. USA CD-ROM. ISBN 0-933957-33-5. [1-3]) или визуального (оптического) контакта в ближней зоне приведения (Inzartsev A.V., Matvienko Yu.V., Pavin A.M., Vaulin Yu.V., Scherbatyuk A.Ph. Algorithms of Autonomous Docking System Operation for Long Term AUV // Proc. of 14th Int. Symp. on Unmanned Untethered Submersible Technology (UUST05), Durham, New Hampshire, USA, August 21-24, 2005. Ваулин Ю.В., Инзарцев A.B., Матвиенко A.B., Павин A.M., Щербатюк А.Ф. Исследование работы элементов системы приведения автономного необитаемого подводного аппарата // Матер, междунар. науч.-техн. конф. «Технические проблемы освоения мирового океана». Владивосток, 14-17 сентября, 2005. Владивосток: Дальнаука, 2005, с.40-45 [4, 5]). При работе АНПА с большой автономностью и дальностью хода необходимо обеспечивать возвращение АНПА к обеспечивающему судну после выполнения длительной миссии. В этих условиях важно организовать приведение АНПА в ближнюю зону с учетом того, что накапливающиеся ошибки бортовой автономной навигации могут составлять сотни и тысячи метров.In the well-known navigation systems of the underwater autonomous uninhabited apparatus, the problems of bringing and docking under water are solved in the presence of acoustic (Allen B., Austin T., Forrester N. et al. Autonomous Docking Demonstrations with Enhanced REMUS Technology // Proc. Of OCEANS'06 MTS / IEEE. Boston, MA, 18-21 September, 2006. USA CD-ROM. ISBN 1-4244-0115-1. Utley C, Lee H. Signal Processing Algorithms for High-Precision Three-Dimensional Navigation and Guidance of Unmanned Undersea Vehicles (UUV) // Proc. Of OCEANS'06 MTS / IEEE. Boston, MA, September 18-21, 2006. USA CD-ROM. ISBN 1-4244-0115-1. Grant M. de Goede, Donald Norris. Recovering Unmanned Undersea Vehicles With a Homing and Docking Sonar // Proc. Of OCEANS 2005 MTS / IEEE. Washington, DC, USA, 18-23 September 2005. USA CD-ROM. ISBN 0-933957-33-5. [1-3 ]) or visual (optical contact in the near cast zone (Inzartsev A.V., Matvienko Yu.V., Pavin A.M., Vaulin Yu.V., Scherbatyuk A.Ph. Algorithms of Autonomous Docking System Operation for Long Term AUV // Proc. of 14th Int. Symp on Unmanned Untethered Submersible Technology (UUST05), Durham, New Hampshire, USA, August 21-24, 2005. Vaulin Yu.V., Inzartsev A.B., Matvienko A.B., Pavin A.M., Scherbatyuk A.F. Investigation of the operation of elements of a system for bringing an autonomous uninhabited underwater vehicle // Mater, Int. scientific and technical conf. "Technical problems of the development of the oceans." Vladivostok, September 14-17, 2005. Vladivostok: Dalnauka, 2005, pp. 40-45 [4, 5]). When operating the AUV with great autonomy and range, it is necessary to ensure the return of the AUV to the supply vessel after a long mission. Under these conditions, it is important to organize the AUV in the near zone, taking into account the fact that the accumulating errors of autonomous on-board navigation can be hundreds and thousands of meters.

Один из вариантов решения данной задачи связан с приведением аппарата на гидроакустический маяк, выполненный в виде буксируемой антенны или буксируемого антенного модуля, входящего в состав судовой гидроакустической навигационной системы (ГАНС) (Киселев Л.В., Инзарцев А.В., Матвиенко Ю.В., Ваулин Ю.В. Навигация и управление в подводном пространстве // Мехатроника, автоматизация, управление. 2004. №11, с.35-42 [6]). Данный подход не требует установки на аппарат дополнительного оборудования, а сводится к модификации программного обеспечения системы управления с использованием имеющихся на борту данных от приемников ГАНС. Однако использование обеспечивающего судна с буксируемым антенным модулем для выполнения посредством измерительной аппаратуры, установленной на подводном аппарате исследовательских и изыскательских работ, практически исключает использование подводных аппаратов при наличии сплоченного или дрейфующего льда, т.е. в арктических районах.One of the solutions to this problem is associated with bringing the device to a sonar beacon, made in the form of a towed antenna or towed antenna module, which is part of the ship's sonar navigation system (HANS) (Kiselev L.V., Inzartsev A.V., Matvienko Yu. V., Vaulin Yu.V. Navigation and control in the underwater space // Mechatronics, Automation, Management, 2004. No. 11, p. 35-42 [6]). This approach does not require installation of additional equipment on the device, but is reduced to modifying the control system software using the data from the HANS receivers available on board. However, the use of a supply vessel with a towed antenna module to perform research and survey work using measuring equipment installed on the underwater vehicle practically excludes the use of underwater vehicles in the presence of solid ice or drift ice, i.e. in arctic areas.

Известен также способ навигации подводного аппарата (А.М. Павин. Автоматическое приведение автономного подводного робота к гидроакустическому маяку // Подводные исследования и роботехника. 2008, №5 (1), с.32-38. [7]), который реализуется следующим образом. На подводный аппарат устанавливают средства навигации, которые включают бортовую автономную навигационную систему, обеспечивающую определение координат по принципу счисления пути; гидроакустические и спутниковые системы навигации, позволяющие определять локальные или абсолютные координаты автономного АНПА и обеспечивающего судна.There is also a method of navigating an underwater vehicle (A.M. Pavin. Automatic reduction of an autonomous underwater robot to a sonar beacon // Underwater Research and Robotics. 2008, No. 5 (1), p. 32-38. [7]), which is implemented as follows way. Navigation aids are installed on the underwater vehicle, which include an onboard autonomous navigation system that provides coordinates based on dead reckoning; sonar and satellite navigation systems, allowing to determine the local or absolute coordinates of the autonomous AUV and the supporting vessel.

Система счисления пути, в работе которой используется информация навигационно-пилотажных датчиков-измерителей глубины, составляющих поступательной и угловой скоростей, углов курса, крена и дифферента, дает накапливающуюся ошибку порядка нескольких десятков метров за час работы в зависимости от типа используемого измерителя скорости (доплеровского или относительного лага).A dead reckoning system that uses information from navigation and flight sensors, depth gauges, components of translational and angular speeds, course angles, roll and trim, gives an accumulating error of the order of several tens of meters per hour of operation, depending on the type of speed meter used (Doppler or relative lag).

Аналогично задача навигации подводных объектов решается и в известных технических решениях (патенты RU 2119172 С1, 20.09.1998 [8], RU 2084923 C1, 20.07.1997 [9], RU 52197 U1, 10.03.2006 [10], RU 102814 U1, 10.03.2011 [11], EP 1275012 B1, 15.01.2003 [12], US 20110051555 A1, 03.03.2011 [13], RU №2460043 C1, 27.08.2012 [14], RU №2456634 C1, 20.07.2012 [15]).Similarly, the task of navigating underwater objects is also solved in well-known technical solutions (patents RU 2119172 C1, 09.20.1998 [8], RU 2084923 C1, 07.20.1997 [9], RU 52197 U1, 03/10/2006 [10], RU 102814 U1, 03/10/2011 [11], EP 1275012 B1, 01/15/2003 [12], US 20110051555 A1, 03/03/2011 [13], RU No. 2460043 C1, 08/27/2012 [14], RU No. 2456634 C1, 07/20/2012 [ fifteen]).

Увеличение отношения сигнал/шум достигается двумя способами: увеличением мощности сигнала и снижением уровня шума. Как правило, в источниках анализируемых звуковых сигналов для УКБ антенн используются пьезокерамические излучающие элементы, работающие на пределе излучаемой мощности, поэтому единственным способом усиления сигнала является увеличение его энергии за счет увеличения длительности. Увеличение длительности в тональном режиме приводит к снижению точности измерения времени пробега волны и тем самым к ухудшению характеристик навигации в целом. Единственным реальным способом увеличения энергии сигнала без ухудшения разрешающей способности системы по дальности является использование сложных сигналов. Такие системы известны, например типа «POSIDONIA» компании IXSEA OCEANO. Однако использование сложных сигналов требует, с одной стороны, значительного повышения производительности процессоров в транспондерах и бортовой антенне, а с другой, сокращает время жизни акустических ответчиков в автономном режиме при фиксированном ресурсе источников питания.An increase in the signal-to-noise ratio is achieved in two ways: by increasing the signal power and reducing the noise level. As a rule, piezoelectric radiating elements operating at the limit of radiated power are used in the sources of the analyzed sound signals for UHF antennas, so the only way to amplify the signal is to increase its energy by increasing the duration. An increase in the duration in the tonal mode leads to a decrease in the accuracy of measuring the traveltime of the wave, and thereby to a deterioration in the characteristics of navigation as a whole. The only real way to increase the signal energy without compromising the resolution of the system in range is to use complex signals. Such systems are known, for example, of the "POSIDONIA" type from IXSEA OCEANO. However, the use of complex signals requires, on the one hand, a significant increase in processor performance in transponders and an onboard antenna, and on the other hand, it shortens the life of acoustic transponders in standalone mode with a fixed resource of power sources.

Окружающий шум в точке приема имеет сложный частотный и пространственный спектры, и его эффективный уровень может быть снижен за счет ограничения чувствительности приемников в областях, заведомо не содержащих полезной информации. Ограничение чувствительности в частотной области достигается оптимальной фильтрацией сигналов, ограничение чувствительности в пространственной области - пассивным или активным формированием диаграммы направленности. Пассивное формирование достигается применением отражающих и заглушающих элементов в конструкции антенны, которые ослабляют звуковые волны с нежелательных направлений. Такой способ применяется в большинстве известных УКБ систем и является весьма эффективным и относительно дешевым, однако не позволяет максимально сузить пространственный спектр анализируемого сигнала и добиться минимально возможного уровня шума. Активное формирование направленности достигается использованием многоэлементных фазируемых решеток и применяется, например, в системе «HIPAP-500» компании Kongsberg. Этот способ формирования диаграммы приема дает наилучшие результаты, однако реализация антенн такого типа является очень сложной и дорогостоящей задачей. Так, в системе HIPAP-500 используют сотни независимых приемных каналов, по которым осуществляются синхронный прием и обработка в реальном времени поступающей информации.The ambient noise at the receiving point has complex frequency and spatial spectra, and its effective level can be reduced by limiting the sensitivity of the receivers in areas that do not contain useful information. The limitation of sensitivity in the frequency domain is achieved by optimal filtering of signals, the limitation of sensitivity in the spatial region by passive or active beamforming. Passive formation is achieved by the use of reflective and damping elements in the antenna structure, which attenuate sound waves from undesirable directions. This method is used in most known UKB systems and is very effective and relatively cheap, but it does not allow to narrow the spatial spectrum of the analyzed signal and to achieve the lowest possible noise level. Active directivity is achieved by using multi-element phased arrays and is used, for example, in the Kongsberg HIPAP-500 system. This method of generating a reception diagram gives the best results, however, implementing antennas of this type is a very difficult and expensive task. So, in the HIPAP-500 system, hundreds of independent receiving channels are used, through which synchronized reception and real-time processing of incoming information is carried out.

Известные способы навигации [1-15] АНПА включают определение места (координат) по маякам-ответчикам, и отягощены необходимостью установки маяков-ответчиков, их привязки к месту установки. Выполнение данных работ отягощено существенными трудозатратами и не во всех случаях позволяет достичь необходимого результата.Known navigation methods [1-15] AUVs include determining the location (coordinates) of the defendant beacons, and are weighed down by the need to install the defendant beacons, their binding to the installation site. The implementation of these works is burdened by significant labor costs and not in all cases allows you to achieve the desired result.

Известны также способы навигации подводных аппаратов (навигационная система TERCOM (Terrain Contour Matching) britannica.com>EBehecked/topic/587825/Tercom [16]) по рельефу дна.There are also known methods for navigating underwater vehicles (TERCOM (Terrain Contour Matching) navigation system britannica.com> EBehecked / topic / 587825 / Tercom [16]) along the bottom topography.

При автономной навигации движущегося подводного аппарата управляющие воздействия формируются по принципу обратной связи в виде функций от измеряемых величин. Во время движения в системе счисления координат - в инерциальной навигационной системе (ИНС), построенной на гироскопах и акселерометрах, накапливаются большие погрешности, поэтому реализующаяся траектория может значительно отличаться от истинной.In autonomous navigation of a moving underwater vehicle, control actions are formed according to the feedback principle in the form of functions of the measured values. While moving in the coordinate numbering system - in the inertial navigation system (ANN), built on gyroscopes and accelerometers, large errors accumulate, so the realized trajectory can significantly differ from the true one.

Эффективным средством коррекции накопленных ошибок является использование информации о рельефе дна, наблюдаемого в процессе движения.An effective means of correcting accumulated errors is the use of bottom topography information observed during movement.

Все существующие способы навигации подводных аппаратов по рельефу дна имеют общее ядро. Оно состоит в следующем. Имеются эталонные значения глубин. Они представляют собой эталонную регулярную сетку точек глубин, полученную по предварительным измерениям рельефа дна. Подводный аппарат в процессе навигации измеряет рельеф дна бортовой акустической аппаратурой, формирует регулярную сетку точек измеренных глубин и затем сравнивает полученные значения глубин с эталонными.All existing methods for navigating underwater vehicles along the topography of the bottom have a common core. It consists in the following. Reference depths are available. They represent a reference regular grid of depth points obtained from preliminary measurements of the bottom topography. During navigation, the underwater vehicle measures the bottom topography of the onboard acoustic equipment, forms a regular grid of points of the measured depths, and then compares the obtained depth values with the reference ones.

Для всех существующих методов общим принципом методов сравнения является корреляционно-экстремальный подход, который основан на поиске экстремума некоторого функционала сравнения полученных измерений рельефа дна с априорной (эталонной) информацией о нем, хранящейся в памяти бортового вычислительного устройства.For all existing methods, the general principle of comparison methods is the correlation-extreme approach, which is based on the search for the extremum of some functional for comparing the obtained bottom topography measurements with a priori (reference) information about it stored in the memory of the onboard computing device.

Классический алгоритм корреляционной обработки для оценки сходства измеренных глубин на борту подводного аппарата с эталонными основан на вычислении функции взаимной корреляции с последующим поиском ее максимума:The classical correlation processing algorithm for assessing the similarity of the measured depths on board the underwater vehicle with the reference ones is based on the calculation of the cross-correlation function with the subsequent search for its maximum:

K ( p , q ) = 1 N M x = 0 N 1 y = 0 M 1 f s h ( x , y ) f t h ( x + p , y + q ) , ( 1 )

Figure 00000001
K ( p , q ) = one N M x = 0 N - one y = 0 M - one f s h ( x , y ) f t h ( x + p , y + q ) , ( one )
Figure 00000001

где x, y - плановые координаты района навигации, fsh(x, y), fth(x, y) - регулярные сетки эталонных и текущих измерений глубин, p, q - линейные величины возможного смещения сетки глубин текущих измерений, N, M - число столбцов и строк в сетке.where x, y are the planned coordinates of the navigation area, f sh (x, y), f th (x, y) are the regular grids of the reference and current depth measurements, p, q are the linear values of the possible offset of the depth grid of the current measurements, N, M - the number of columns and rows in the grid.

В основу системы TERCOM положен следующий принцип: географическое положение любой точки земной поверхности (дна моря) описывается единственным образом с помощью вертикальных профилей глубин. Такая система также требует предварительного картографирования профилей поверхности рельефа дна того района, над которым подводный аппарат будет использоваться. Предварительно определенные данные о рельефе района полетов запоминаются в цифровом виде в бортовом запоминающем устройстве. Во время плавания система TERCOM измеряет вертикальный профиль рельефа дна вдоль истинной траектории полета с помощью эхолота. Вычитая текущую глубину, измеренную датчиком давления, система определяет профиль рельефа дна вдоль траектории плавания и организует поиск в памяти вычислителя наиболее "похожего", заранее запомненного профиля с известными координатами.The TERCOM system is based on the following principle: the geographical position of any point on the earth's surface (the bottom of the sea) is uniquely described using vertical depth profiles. Such a system also requires preliminary mapping of the surface profiles of the bottom topography of the area over which the underwater vehicle will be used. Predefined terrain relief data is stored digitally in the on-board storage device. During swimming, the TERCOM system measures the vertical profile of the bottom topography along the true flight path using an echo sounder. Subtracting the current depth measured by the pressure sensor, the system determines the profile of the bottom topography along the swimming path and organizes a search in the memory of the calculator for the most “similar”, pre-stored profile with known coordinates.

Очевидно, что все существующие корреляционно-экстремальные навигационные системы без исключения чувствительны к взаимным геометрическим искажениям, то есть к взаимному повороту, сдвигу и изменению масштаба. Действительно, подводный аппарат не может абсолютно точно и постоянно следовать в определенном направлении и на постоянном уровне от поверхности моря. Поэтому принципиально невозможно согласовать направления эталонной сетки глубин и направления плавания, а также выдержать согласование пространственных масштабов измерения глубин. Все это существенно ограничивает точность этих методов. Кроме того, коэффициент корреляции, являясь интегральным параметром, не дает возможности различить траектории с близкими значениями коэффициентов корреляции.It is obvious that all existing correlation-extreme navigation systems, without exception, are sensitive to mutual geometric distortions, that is, to mutual rotation, shift and zooming. Indeed, the underwater vehicle can not absolutely accurately and constantly follow in a certain direction and at a constant level from the sea surface. Therefore, it is fundamentally impossible to coordinate the direction of the reference depth grid and the direction of navigation, as well as to withstand the coordination of the spatial scales of depth measurements. All this significantly limits the accuracy of these methods. In addition, the correlation coefficient, being an integral parameter, does not make it possible to distinguish trajectories with close values of the correlation coefficients.

Задачей заявляемого технического решения является снижение трудозатрат при производстве подводных работ с использованием АНПА.The objective of the proposed technical solution is to reduce labor costs in the production of underwater operations using AUV.

Поставленная задача решается за счет того, что в способе навигации автономного необитаемого подводного аппарата, включающем определение координат места по подводным ориентирам путем измерения рельефа дна бортовой акустической аппаратурой, формирование регулярной сетки точек измеренных глубин и сравнение полученных значений глубин с эталонными глубинами, в котором при определении координат места по подводным ориентирам определяют скорость погружения автономного необитаемого подводного аппарата посредством лага для измерения скорости автономного необитаемого подводного аппарата относительно водной поверхности, который выполнен в виде индукционного измерителя продольной и поперечной составляющих скорости и угла дрейфа и дополнительно снабжен n приемными датчиками, расположенными в носовой и кормовой частях корпуса автономного необитаемого подводного аппарата, выполняют измерения гидрологических параметров посредством гидролокатора бокового обзора, профилографа, измерителей температуры и электропроводности, и скорости звука в морской среде, по измеренным глубинам восстанавливают рельеф местности, путем построения деревьев Кронрода-Риба, при сравнении измеренных значений глубин с эталонными значениями, при совпадении координат критических глубин, вводят их для корректировки инерциальной навигационной системы автономного необитаемого подводного аппарата.The problem is solved due to the fact that in the method of navigation of an autonomous uninhabited underwater vehicle, which includes determining the coordinates of the place by underwater landmarks by measuring the bottom topography of onboard acoustic equipment, forming a regular grid of points of measured depths and comparing the obtained depths with reference depths, in which, when determining location coordinates using underwater landmarks determine the speed of immersion of an autonomous uninhabited underwater vehicle through a lag for measuring speed the autonomous uninhabited underwater vehicle relative to the water surface, which is made in the form of an induction meter for the longitudinal and transverse components of the velocity and drift angle and is additionally equipped with n receiving sensors located in the bow and stern parts of the autonomous uninhabited underwater vehicle body, perform measurements of hydrological parameters using a side-scan sonar , profilograph, temperature and electrical conductivity meters, and sound velocity in the marine environment, as measured to the depths, the terrain is restored by building the Kronrod-Riba trees, when comparing the measured depths with the reference values, with the coordinates of the critical depths coinciding, they are introduced to adjust the inertial navigation system of the autonomous uninhabited underwater vehicle.

Сущность предлагаемого технического решения поясняется чертежами (фиг. 1-3).The essence of the proposed technical solution is illustrated by drawings (Fig. 1-3).

Фиг. 1. Принцип работы системы TERCOM.FIG. 1. The principle of operation of the TERCOM system.

Фиг. 2. Система навигации автономного необитаемого подводного аппарата 1, которая включает блоки гидроакустической системы телеуправления и связи 2, навигационно-пилотажные датчики 3, локальную вычислительную сеть 4, гидроакустический доплеровский лаг 5 для измерения скорости автономного необитаемого подводного аппарата относительно морского дна, лаг 6 для измерения скорости автономного необитаемого подводного аппарата относительно водной поверхности, инерциальную навигационную систему 7, магнитный компас 8, гирокомпас 9, измеритель глубины 10, систему управления 11 рулевыми механизмами 12, а еще автономный необитаемый подводный аппарат оснащен аппаратурой для выполнения гидрологических исследований, включающей гидролокатор бокового обзора 13, профилограф 14, измерители 15 температуры и электропроводности морской среды, фотокамеры 16, мобильный измеритель 17 скорости звука, электронную картографическую навигационную информационную систему 18 и видео-плоттер 19, многолучевой эхолот 20.FIG. 2. The navigation system of an autonomous uninhabited underwater vehicle 1, which includes blocks of a hydroacoustic telecontrol and communication system 2, navigation and flight sensors 3, a local area network 4, a hydroacoustic Doppler lag 5 for measuring the speed of an autonomous uninhabited underwater vehicle relative to the seabed, lag 6 for measurement speeds of an autonomous uninhabited underwater vehicle relative to the water surface, inertial navigation system 7, magnetic compass 8, gyrocompass 9, depth gauge 10, a steering system 11 of the steering mechanisms 12, and also an autonomous uninhabited underwater vehicle equipped with equipment for performing hydrological research, including a side-scan sonar 13, a profiler 14, meters 15 for temperature and electrical conductivity of the marine environment, cameras 16, a mobile meter 17 for the speed of sound, electronic cartographic navigation information system 18 and video plotter 19, multipath echo sounder 20.

Лаг 6 для измерения скорости автономного необитаемого подводного аппарата относительно водной поверхности выполнен в виде индукционного измерителя продольной и поперечной составляющих скорости и угла дрейфа и дополнительно снабжен n приемными датчиками, расположенными в носовой и кормовой частях корпуса автономного необитаемого подводного аппарата для определения скорости погружения автономного необитаемого подводного аппарата.Lag 6 for measuring the speed of an autonomous uninhabited underwater vehicle relative to the water surface is made in the form of an induction meter for the longitudinal and transverse components of the velocity and angle of drift and is additionally equipped with n receiving sensors located in the fore and aft parts of the body of an autonomous uninhabited underwater apparatus for determining the immersion speed of an autonomous uninhabited underwater apparatus.

Гирокомпас 9 выполнен в виде корректируемого гирокомпаса, построенного на базе динамически настраиваемого гироскопа и кварцевых акселерометров.The gyrocompass 9 is made in the form of an adjustable gyrocompass built on the basis of a dynamically tuned gyroscope and quartz accelerometers.

Инерциальная навигационная система 7 построена на основе прецизионного гироскопа с электростатическим подвесом ротора.Inertial navigation system 7 is built on the basis of a precision gyro with an electrostatic suspension of the rotor.

Многолучевой эхолот 20 служит для измерения глубин в некоторой полосе по курсу плавания подводного аппарата.Multipath echo sounder 20 is used to measure depths in a certain band at the swimming course of the underwater vehicle.

Фиг. 3. Граф Кронрода-Риба 21 для функций вида 22 и 23. Вложение графа Кронрода-Риба 21 в плоскость 24 контурного рисунка функции, точки (I,H,J) - максимумы, точки (D,A,D,L) - минимумы, точки (F,E,C,K) - седла.FIG. 3. The Kronrod-Rib-21 graph for functions of types 22 and 23. Embedding of the Kronrod-Rib-21 graph in the plane 24 of the contour drawing of the function, points (I, H, J) are maxima, points (D, A, D, L) are minima , points (F, E, C, K) are saddles.

Исключить выявленные проблемы в задаче навигации по рельефу можно путем использования структуры рельефа дна дискретно описывающей картографическое представление рельефа дна. Эта структура возникает при условии, что поверхность рельефа дна можно интерпретировать в виде гладкой двумерной функции, у которой существуют только изолированные простые критические точки: минимумы, максимумы и седловые (Жуков Ю.Н. Математические инструменты описания картографического отображения рельефа Земли // Навигация и гидрография, 2011, №32, стр.60-69 [17]).The identified problems in the task of navigating the relief can be eliminated by using the structure of the bottom topography discretely describing the cartographic representation of the bottom topography. This structure arises provided that the bottom topography surface can be interpreted as a smooth two-dimensional function for which there are only isolated simple critical points: minima, maxima, and saddle points (Yu.N. Zhukov, Mathematical tools for describing the cartographic representation of the Earth's relief // Navigation and Hydrography , 2011, No. 32, pp. 60-69 [17]).

Этим терминам в геоморфологии соответствуют географические понятия вершины горы, положения максимума впадины и перевала. Указанные критические точки упорядочиваются специальным образом. Это упорядочение позволяет критические точки организовать в виде специального графа, называемого деревом Кронрода-Риба. Иллюстративный пример этой структуры представлен на фиг.3.In geomorphology, these terms correspond to the geographical concepts of the top of the mountain, the position of the maximum of the depression and the pass. The indicated critical points are ordered in a special way. This ordering allows critical points to be organized in the form of a special graph called the Kronrod-Reeb tree. An illustrative example of this structure is presented in figure 3.

При таком способе описания рельефа дна положение подводного объекта определяется по степени сходства двух структур деревьев Кронрода-Риба. Одно дерево - эталонное, другое строится на борту подводного аппарата. При этом сравниваются координаты местоположения критических точек, их глубины и наличия ребер связей между ними.With this method of describing the topography of the bottom, the position of the underwater object is determined by the degree of similarity of the two structures of the Kronrod-Riba trees. One tree is a reference tree, the other is being built aboard an underwater vehicle. In this case, the coordinates of the location of critical points, their depth and the presence of edges of bonds between them are compared.

Основное преимущество применения этого способа состоит в том, что в этом случае необходимо только сравнение точечных объектов (их координаты и глубины) между собой. Этих объектов незначительное число, они представляют собой естественные особенности поверхности рельефа. И главное, очевидно, что при этом полностью отсутствуют присущие традиционным методам проблемы с пространственной ориентацией подводного аппарата и различным пространственным масштабом измерений глубин.The main advantage of using this method is that in this case it is only necessary to compare point objects (their coordinates and depths) with each other. These objects are insignificant; they represent natural features of the relief surface. And most importantly, it is obvious that in this case there are completely no problems inherent in traditional methods with the spatial orientation of the underwater vehicle and the various spatial scales of depth measurements.

Способ реализуется следующим образом.The method is implemented as follows.

При проведении исследований, например, на акватории размещения подводного объекта хозяйственной деятельности, перед спуском на воду АНПА в инерциальную навигационную систему 7 автономного необитаемого подводного аппарата 1 вводят координаты места его погружения, в электронную картографическую навигационную информационную систему 18 загружают цифровые карты рельефа дна, критические точки (горы, впадины и перевалы), содержащие эталонные деревья Кронрода-Риба.When conducting research, for example, in the water area where an underwater business object is located, before launching the AUV in the inertial navigation system 7 of the autonomous uninhabited underwater vehicle 1, the coordinates of the place of its immersion are entered, digital maps of the bottom topography, critical points are loaded into the electronic cartographic navigation information system 18 (mountains, hollows and passes) containing reference trees of Kronrod-Riba.

По заданной программе выполняют плавание и измерение гидрологических параметров посредством аппаратуры для выполнения гидрологических исследований, включающей гидролокатор бокового обзора 13, профилограф 14, измерители 15 температуры и электропроводности морской среды, фотокамеры 16, мобильный измеритель 17 скорости звука.According to a predetermined program, swimming and measurement of hydrological parameters are performed by means of equipment for performing hydrological studies, including side-scan sonar 13, profilograph 14, temperature and conductivity meters 15 of the marine environment, cameras 16, and a mobile sound velocity meter 17.

Плавание выполняют с использованием информации от навигационно-пилотажных датчиков 3, гидроакустического доплеровского лага 5, лага 6 для измерения скорости автономного необитаемого подводного аппарата относительно водной поверхности, инерциальной навигационной системы 7, магнитного компаса 8, гирокомпаса 9, измерителя глубины 10, системы управления 11 рулевыми механизмами 12. При этом посредством многолучевого эхолота 20 и видео-плоттера 19 выполняют батиметрическую съемку. По измеренным глубинам восстанавливают рельеф местности с построением деревьев Кронрода-Риба и сравнивают их с эталонными значениями. При совпадении координат критических точек вводят их для корректировки инерциальной навигационной системы 7.Swimming is performed using information from navigation and flight sensors 3, sonar Doppler lag 5, lag 6 for measuring the speed of an autonomous uninhabited underwater vehicle relative to the water surface, inertial navigation system 7, magnetic compass 8, gyrocompass 9, depth gauge 10, steering control system 11 mechanisms 12. In this case, by means of a multi-beam echo sounder 20 and a video plotter 19, a bathymetric survey is performed. Based on the measured depths, the terrain is restored with the construction of the Kronrod-Riba trees and compared with reference values. When the coordinates of the critical points are entered, they are introduced to adjust the inertial navigation system 7.

В предлагаемый способ навигации автономного необитаемого подводного аппарата, путем сравнения двух представлений рельефа дна (эталонного и непосредственно измеренного) для задачи навигации подводного аппарата, в отличие от традиционных способов сравнение осуществляется между регулярными массивами точек глубин, представляющих непрерывную поверхность рельефа дна. Принципиальной особенностью предлагаемого способа является дискретное представление поверхности рельефа дна в виде специальной структуры. При этом исключаются погрешности за счет рысканья по курсу движения подводного аппарата и разномасштабности эталонных и измеренных данных о рельефе дна.In the proposed method for navigating an autonomous uninhabited underwater vehicle, by comparing two representations of the bottom topography (reference and directly measured) for the task of navigating the underwater vehicle, in contrast to traditional methods, the comparison is carried out between regular arrays of depth points representing a continuous surface of the bottom topography. The principal feature of the proposed method is a discrete representation of the surface of the bottom topography in the form of a special structure. In this case, errors due to yaw at the direction of movement of the underwater vehicle and the different scale of the reference and measured data on the topography of the bottom are eliminated.

Реализация способа технической сложности не представляет, так как способ может быть реализован на штатной судовой аппаратуре.The implementation of the method is not of technical complexity, since the method can be implemented on a standard ship equipment.

Источники информацииInformation sources

1. Allen В., Austin Т., Forrester N. et al. Autonomous Docking Demonstrations with Enhanced REMUS Technology // Proc. of OCEANS'06 MTS/IEEE. Boston, MA, 18-21 September, 2006. USA CD-ROM. ISBN 1-4244-0115-1.1. Allen B., Austin T., Forrester N. et al. Autonomous Docking Demonstrations with Enhanced REMUS Technology // Proc. of OCEANS'06 MTS / IEEE. Boston, MA, 18-21 September, 2006. USA CD-ROM. ISBN 1-4244-0115-1.

2. Utley C, Lee H. Signal Processing Algorithms for High-Precision Three-Dimensional Navigation and Guidance of Unmanned Undersea Vehicles (UUV) // Proc. of OCEANS'06 MTS/IEEE. Boston, MA, 18-21 September, 2006. USA CD-ROM. ISBN 1-4244-0115-1.2. Utley C, Lee H. Signal Processing Algorithms for High-Precision Three-Dimensional Navigation and Guidance of Unmanned Undersea Vehicles (UUV) // Proc. of OCEANS'06 MTS / IEEE. Boston, MA, 18-21 September, 2006. USA CD-ROM. ISBN 1-4244-0115-1.

3. Grant M. de Goede, Donald Norris. Recovering Unmanned Undersea Vehicles With a Homing and Docking Sonar // Proc. of OCEANS 2005 MTS/IEEE. Washington, D.C., USA, 18-23 September 2005. USA CD-ROM. ISBN 0-933957-33-5.3. Grant M. de Goede, Donald Norris. Recovering Unmanned Undersea Vehicles With a Homing and Docking Sonar // Proc. of OCEANS 2005 MTS / IEEE. Washington, D.C., USA, September 18-23, 2005. USA CD-ROM. ISBN 0-933957-33-5.

4. Inzartsev A.V., Matvienko Yu.V., Pavin A.M., Vaulin Yu.V., Scherbatyuk A.Ph. Algorithms of Autonomous Docking System Operation for Long Term AUV // Proc. of 14th Int. Symp. on Unmanned Untethered Submersible Technology (UUST05), Durham, New Hampshire, USA, August 21-24, 2005.4. Inzartsev A.V., Matvienko Yu.V., Pavin A.M., Vaulin Yu.V., Scherbatyuk A.Ph. Algorithms of Autonomous Docking System Operation for Long Term AUV // Proc. of 14th Int. Symp on Unmanned Untethered Submersible Technology (UUST05), Durham, New Hampshire, USA, August 21-24, 2005.

5. Ваулин Ю.В., Инзарцев A.B., Матвиенко A.B., Павин A.M., Щербатюк А.Ф. Исследование работы элементов системы приведения автономного необитаемого подводного аппарата // Матер, междунар. науч.-техн. конф. «Технические проблемы освоения мирового океана». Владивосток, 14-17 сентября, 2005. Владивосток: Дальнаука, 2005, с.40-45.5. Vaulin Yu.V., Inzartsev A.B., Matvienko A.B., Pavin A.M., Scherbatyuk A.F. Investigation of the operation of elements of a system for bringing an autonomous uninhabited underwater vehicle // Mater, Int. scientific and technical conf. "Technical problems of the development of the oceans." Vladivostok, September 14-17, 2005. Vladivostok: Dalnauka, 2005, pp. 40-45.

6. Киселев Л.В., Инзарцев А.В., Матвиенко Ю.В., Ваулин Ю.В. Навигация и управление в подводном пространстве // Мехатроника, автоматизация, управление. 2004. №11, с.35-42.6. Kiselev L.V., Inzartsev A.V., Matvienko Yu.V., Vaulin Yu.V. Navigation and control in the underwater space // Mechatronics, automation, control. 2004. No. 11, p. 35-42.

7. А.М. Павин. Автоматическое приведение автономного подводного робота к гидроакустическому маяку // Подводные исследования и роботехника. 2008, №5(1), с.32-38.7. A.M. Pavin. Automatic reduction of an autonomous underwater robot to a sonar beacon // Underwater research and robotics. 2008, No. 5 (1), p. 32-38.

8. Патент RU №2119172 C1, 20.09.1998.8. Patent RU No. 2119172 C1, 09/20/1998.

9. Патент RU №2084923 C1, 20.07.1997.9. Patent RU No. 2084923 C1, 07.20.1997.

10. Патент RU №52197 U1, 10.03.2006.10. Patent RU No. 52197 U1, 03/10/2006.

11. Патент RU №102814 U1, 10.03.2011.11. Patent RU No. 102814 U1, 03/10/2011.

12. Патент EP №1275012 B1, 15.01.2003.12. EP patent No. 1275012 B1, 01/15/2003.

13. Заявка US №20110051555 A1, 03.03.2011.13. Application US No. 201110051555 A1, 03.03.2011.

14. Патент RU №2460043 C1, 27.08.2012.14. Patent RU No. 2460043 C1, 08.27.2012.

15. Патент RU №2456634 C1, 20.07.2012.15. Patent RU No. 2456634 C1, July 20, 2012.

16. Система TERCOM (britannica.com>EBehecked/topic/587825/Tercom).16. TERCOM system (britannica.com> EBehecked / topic / 587825 / Tercom).

17. Жуков Ю.Н. Математические инструменты описания картографического отображения рельефа Земли // Навигация и гидрография, 2011, №32, с.60-69.17. Zhukov Yu.N. Mathematical tools for describing the cartographic display of the Earth's relief // Navigation and Hydrography, 2011, No. 32, p.60-69.

Claims (1)

Способ навигации автономного необитаемого подводного аппарата, включающий определение координат места по подводным ориентирам, путем измерения рельефа дна бортовой акустической аппаратурой, формирование регулярной сетки точек измеренных глубин и сравнение полученных значений глубин с эталонными глубинами, отличающийся тем, что при определении координат места по подводным ориентирам определяют скорость погружения автономного необитаемого подводного аппарата посредством лага для измерения скорости автономного необитаемого подводного аппарата относительно водной поверхности, который выполнен в виде индукционного измерителя продольной и поперечной составляющих скорости и угла дрейфа и дополнительно снабжен n приемными датчиками, расположенными в носовой и кормовой частях корпуса автономного необитаемого подводного аппарата, выполняют измерения гидрологических параметров посредством гидролокатора бокового обзора, профилографа, измерителей температуры и электропроводности и скорости звука в морской среде, по измеренным глубинам восстанавливают рельеф местности путем построения деревьев Кронрода-Риба, при сравнении измеренных значений глубин с эталонными значениями при совпадении координат критических глубин вводят их для корректировки инерциальной навигационной системы автономного необитаемого подводного аппарата. A method of navigating an autonomous uninhabited underwater vehicle, including determining the coordinates of a place by underwater landmarks, by measuring the bottom topography of onboard acoustic equipment, forming a regular grid of points of measured depths and comparing the obtained depths with reference depths, characterized in that when determining the coordinates of a place using underwater landmarks, immersion speed of an autonomous uninhabited underwater vehicle through a lag for measuring the speed of an autonomous uninhabited submarine relative to the water surface, which is made in the form of an induction meter of the longitudinal and transverse components of the velocity and angle of drift and is additionally equipped with n receiving sensors located in the fore and aft parts of the body of an autonomous uninhabited underwater vehicle, perform measurements of hydrological parameters using a side-scan sonar, profiler, measuring instruments for temperature and electrical conductivity and sound velocity in the marine environment, restore the topography of the places by measured depths By constructing the Kronrod-Riba trees, when comparing the measured depths with the reference values when the coordinates of the critical depths coincide, they are introduced to adjust the inertial navigation system of the autonomous uninhabited underwater vehicle.
RU2013132721/28A 2013-07-15 2013-07-15 Navigation method for autonomous unmanned underwater vehicle RU2563332C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013132721/28A RU2563332C2 (en) 2013-07-15 2013-07-15 Navigation method for autonomous unmanned underwater vehicle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013132721/28A RU2563332C2 (en) 2013-07-15 2013-07-15 Navigation method for autonomous unmanned underwater vehicle

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2013132721A RU2013132721A (en) 2015-01-20
RU2563332C2 true RU2563332C2 (en) 2015-09-20

Family

ID=53280829

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013132721/28A RU2563332C2 (en) 2013-07-15 2013-07-15 Navigation method for autonomous unmanned underwater vehicle

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2563332C2 (en)

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2616446C1 (en) * 2016-05-26 2017-04-17 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тихоокеанский государственный университет" Method for maintenance of the autonomous undefined underwater apparatus
RU2680395C1 (en) * 2018-05-16 2019-02-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарёва" Method of increasing accuracy of navigation of autonomous uninhabited underwater vehicle with inertial navigation system and technical vision system
RU2689281C1 (en) * 2018-09-17 2019-05-24 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем морских технологий Дальневосточного отделения Российской академии наук (ИПМТ ДВО РАН) Method for navigation-information support of deep-sea autonomous unmanned underwater vehicle
RU2714539C1 (en) * 2018-11-28 2020-02-18 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-Морского Флота "Военно-морская академия им. Адмирала Флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова" Method of navigation support of autonomous unmanned underwater vehicles
RU2717578C1 (en) * 2019-07-02 2020-03-24 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Государственный университет морского и речного флота имени адмирала С.О. Макарова" Method of determining geographic coordinates of an underwater object
RU2725706C1 (en) * 2019-11-18 2020-07-03 Российская Федерация, от имени которой выступает ФОНД ПЕРСПЕКТИВНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ Method of scanning space by sonar for providing safe navigation of an autonomous unmanned underwater vehicle
RU201786U1 (en) * 2018-06-09 2021-01-13 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-Морского Флота "Военно-морская академия им. Адмирала Флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова" AUTOMATIC DEVICE FOR SPATIAL ORIENTATION OF A MOVING UNDERWATER OBJECT
RU2759497C1 (en) * 2021-02-12 2021-11-15 Акционерное Общество "Концерн "Океанприбор" Multibeam echo sounder of an autonomous unmanned underwater vehicle
RU2768207C1 (en) * 2021-06-10 2022-03-23 Акционерное общество "Концерн "Центральный научно-исследовательский институт "Электроприбор" Method for bypassing a stationary underwater obstacle by an autonomous uninhabited underwater vehicle
RU2799974C1 (en) * 2022-11-18 2023-07-14 Общество с ограниченной ответственностью "ГидроМаринн" Correlation method for measuring the parameters of the aquatic environment fine structure

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4303978A (en) * 1980-04-18 1981-12-01 The Boeing Company Integrated-strapdown-air-data sensor system
US4914598A (en) * 1986-10-07 1990-04-03 Bodenseewek Geratetechnik Gmbh Integrated redundant reference system for the flight control and for generating heading and attitude informations
RU2058534C1 (en) * 1993-09-28 1996-04-20 Владимир Михайлович Ачильдиев Platformless inertial measuring unit
RU2368871C2 (en) * 2007-03-19 2009-09-27 Открытое акционерное общество "Пермская научно-производственная приборостроительная компания" Platform-free inertial metering converter
RU2456634C1 (en) * 2011-03-16 2012-07-20 Юрий Николаевич Жуков Method of navigating submarine object using hydroacoustic navigation system

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4303978A (en) * 1980-04-18 1981-12-01 The Boeing Company Integrated-strapdown-air-data sensor system
US4914598A (en) * 1986-10-07 1990-04-03 Bodenseewek Geratetechnik Gmbh Integrated redundant reference system for the flight control and for generating heading and attitude informations
RU2058534C1 (en) * 1993-09-28 1996-04-20 Владимир Михайлович Ачильдиев Platformless inertial measuring unit
RU2368871C2 (en) * 2007-03-19 2009-09-27 Открытое акционерное общество "Пермская научно-производственная приборостроительная компания" Platform-free inertial metering converter
RU2456634C1 (en) * 2011-03-16 2012-07-20 Юрий Николаевич Жуков Method of navigating submarine object using hydroacoustic navigation system

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2616446C1 (en) * 2016-05-26 2017-04-17 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тихоокеанский государственный университет" Method for maintenance of the autonomous undefined underwater apparatus
RU2680395C1 (en) * 2018-05-16 2019-02-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарёва" Method of increasing accuracy of navigation of autonomous uninhabited underwater vehicle with inertial navigation system and technical vision system
RU201786U1 (en) * 2018-06-09 2021-01-13 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-Морского Флота "Военно-морская академия им. Адмирала Флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова" AUTOMATIC DEVICE FOR SPATIAL ORIENTATION OF A MOVING UNDERWATER OBJECT
RU2689281C1 (en) * 2018-09-17 2019-05-24 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем морских технологий Дальневосточного отделения Российской академии наук (ИПМТ ДВО РАН) Method for navigation-information support of deep-sea autonomous unmanned underwater vehicle
RU2714539C1 (en) * 2018-11-28 2020-02-18 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-Морского Флота "Военно-морская академия им. Адмирала Флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова" Method of navigation support of autonomous unmanned underwater vehicles
RU2717578C1 (en) * 2019-07-02 2020-03-24 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Государственный университет морского и речного флота имени адмирала С.О. Макарова" Method of determining geographic coordinates of an underwater object
RU2725706C1 (en) * 2019-11-18 2020-07-03 Российская Федерация, от имени которой выступает ФОНД ПЕРСПЕКТИВНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ Method of scanning space by sonar for providing safe navigation of an autonomous unmanned underwater vehicle
RU2759497C1 (en) * 2021-02-12 2021-11-15 Акционерное Общество "Концерн "Океанприбор" Multibeam echo sounder of an autonomous unmanned underwater vehicle
RU2768207C1 (en) * 2021-06-10 2022-03-23 Акционерное общество "Концерн "Центральный научно-исследовательский институт "Электроприбор" Method for bypassing a stationary underwater obstacle by an autonomous uninhabited underwater vehicle
RU2801053C1 (en) * 2022-11-14 2023-08-01 Общество с ограниченной ответственностью "ГидроМаринн" Acoustic method for measuring motion parameters of the layered marine environment
RU2799974C1 (en) * 2022-11-18 2023-07-14 Общество с ограниченной ответственностью "ГидроМаринн" Correlation method for measuring the parameters of the aquatic environment fine structure
RU2815198C1 (en) * 2023-12-06 2024-03-12 Российская Федерация, от имени которой выступает ФОНД ПЕРСПЕКТИВНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ Method for navigation support of deep-sea autonomous unmanned underwater vehicle

Also Published As

Publication number Publication date
RU2013132721A (en) 2015-01-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2563332C2 (en) Navigation method for autonomous unmanned underwater vehicle
Melo et al. Survey on advances on terrain based navigation for autonomous underwater vehicles
Zhang et al. Autonomous underwater vehicle navigation: a review
US9372255B2 (en) Determining a position of a submersible vehicle within a body of water
Kinsey et al. In situ alignment calibration of attitude and Doppler sensors for precision underwater vehicle navigation: Theory and experiment
CN109737956B (en) SINS/USBL phase difference tight combination navigation positioning method based on double transponders
Chen et al. Review of AUV underwater terrain matching navigation
Singh et al. Microbathymetric mapping from underwater vehicles in the deep ocean
CN104316045A (en) AUV (autonomous underwater vehicle) interactive auxiliary positioning system and AUV interactive auxiliary positioning method based on SINS (strapdown inertial navigation system)/LBL (long base line)
CN110703203A (en) Underwater pulsed sound positioning system based on multi-acoustic wave glider
Stateczny et al. Hydrodron—New step for professional hydrography for restricted waters
Stateczny et al. Precise bathymetry as a step towards producing bathymetric electronic navigational charts for comparative (terrain reference) navigation
JP7390366B2 (en) Methods for determining depth or water depth profiles based on average sound velocity profiles, methods for determining such velocity profiles, and associated sonar systems
CN115390012B (en) Multi-transponder coordinate measuring method, device and system for HOV (Hov) accurate positioning
RU2691217C1 (en) Method of positioning underwater objects
Wang et al. Measurement error analysis of multibeam echosounder system mounted on the deep-sea autonomous underwater vehicle
CN116358544A (en) Method and system for correcting inertial navigation error based on acoustic feature matching positioning
RU2555479C2 (en) High-precision coordination of underwater complex for underwater navigation
RU2529207C1 (en) Navigation system for towed underwater vehicle
CN105115494B (en) Inertial navigation/underwater sound Combinated navigation method of the one kind based on " accurate short baseline "
Inzartsev et al. The integrated navigation system of an autonomous underwater vehicle and the experience from its application in high arctic latitudes
Oertel et al. Reducing elevation angle errors of long-range deep-sea acoustic localization by ray tracing and depth measurements
Valente Real-Time Passive Acoustic Tracking of Underwater Vehicles
Gelin A High-Rate Virtual Instrument of Marine Vehicle Motions for Underwater Navigation and Ocean Remote Sensing
RU201786U1 (en) AUTOMATIC DEVICE FOR SPATIAL ORIENTATION OF A MOVING UNDERWATER OBJECT

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20170716