BDS application of offshore UUV path tracking
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摘要: 针对无人水下航行器(UUV)沿给定路径航行时会出现各种偏差的问题,设计了一款运用高性能STM32单片机与UM220-Ⅳ N定位模块搭建的导航定位分系统. 将其应用于UUV特定的路径跟踪方面,通过单片机将北斗定位模块采集到的UUV位置坐标、航速航向等数据发送到上位机,上位机将其与给定跟踪路径数据进行对比,计算路径偏差并通过单片机控制UUV的驱动模块改变UUV运动方向,实现对给定路径的精确跟踪. 同时通过无线通讯模块,将UUV路径轨迹及采集的水质信息实时显示在岸基监控系统上位机软机界面. 水下实验表明,UUV路径跟踪精度明显提高,为纠正UUV路径跟踪偏差提供了一种参考方法.
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关键词:
- 无人水下航行器(UUV) /
- 北斗卫星导航系统(BDS) /
- 路径跟踪 /
- STM32单片机
Abstract: In order to solve the problem of various deviations when unmanned underwater vehicle (UUV) navigates along a given path. A system combining STM32 and UM220-IV N module based on Beidou Navigation Satelite System (BDS) is designed and applied to the specific path tracking of unmanned underwater vehicle. The position coordinates, velocity and direction data of UUV collected by the BDS positioning module are sent to the upper computer through the single-chip microcomputer module. The upper computer compares the data with the given tracking path data, calculates the path deviation, and controls the UUV driving module to change the UUV motion direction, so as to achieve accurate tracking of the given path. At the same time, through the wireless communication module, the water quality information collected by the UUV path track and information acquisition module can be displayed on the upper computer interface of the shore based monitoring system in real time. The underwater experiments show that the accuracy of UUV path tracking is significantly improved, which provides a reference method for correcting the path tracking error of UUV. -
表 1 BDS和GPS灵敏度对照
dBm 模块 冷启动 热启动 跟踪 重捕 BDS −146 −149 −160 −149 GPS −148 −150 −160 −149 表 2 UUV目标位置与实际位置经纬度对照
监测点 实际位置/(°) 目标位置/(°) 速度/(m/s) 1 30.879 8N, 121.910 1E 30.879 8N, 121.910 1E 0.5 2 30.880 6N, 121.909 9E 30.880 5N, 121.909 6E 0.5 3 30.881 4N, 121.910 5E 30.881 4N, 121.910 4E 0.5 -
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