流形上无迹卡尔曼滤波用于 AUV 导航——实验结果
机器人学
2022-10-14 v1 系统与控制
系统与控制
摘要
在本工作中，我们提出了一种用于自主水下航行器（AUV）的辅助惯性导航系统，采用流形上的无迹卡尔曼滤波（UKF-M）。惯性导航估计由多普勒测速仪（DVL）、深度传感器、声学测距以及在水面时的 GPS 辅助。AUV 上各导航传感器的传感器模型被明确描述，包括 IMU 与各传感器之间杠杆臂偏移的补偿。此外，提出一种离群值剔除步骤以拒绝会劣化导航性能的观测离群值。该用于 AUV 导航的 UKF-M 在 Virginia Tech 690 AUV 上实现实时导航，并在实地得到验证。最后，通过对导航传感器数据进行后处理，我们从实验上表明 UKF-M 能够在任意大的初始航向误差存在下收敛到正确航向。
引用
@article{arxiv.2210.06510,
title = {Unscented Kalman Filtering on Manifolds for AUV Navigation -- Experimental Results},
author = {Stephen T. Krauss and Daniel J. Stilwell},
journal= {arXiv preprint arXiv:2210.06510},
year = {2022}
}
备注
Published in IEEE OCEANS 2022