船載系統組合導航在無人船上的應用

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

無人船系統一般由RW、PC基站和遠程控制器、推進系統、導航系統、通信系統、電源和水質監測系統組成，船體導航板可搭載GPS接收端、三軸羅盤、三軸加速度計，加上內置的導航算法，使船可進行精確地路徑導航。此外，任務數據可通過無線通信模塊傳回基站進行運算處理。精準的位置信息、真實的姿態信息及信息的實時性、準確性和可靠型，是確保無人船控制、測量實時各種應用的核心和基礎。

下面是我公司的某款產品，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。產品輸出差分航向、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）。

圖1 增強型組合導航RTK差分定位靜態測試數據

圖2 增強型組合導航RTK差分定位對比實驗數據

下面是我方產品與國外產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、對比產品型號

荷蘭 XSENS公司 MTI-G-700

法國 SBG公司 ELLIPSE-N

三、實驗流程

① 實驗前，首先對MEMS組合導航產品在湖面上轉2個圓圈進行磁校準。

② 四個產品同時上電靜止2min后，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。

③ 按照步驟2重復做兩次試驗。

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，紅線表示我方產品，綠線表示MTI-G-700。

實驗一姿態對比結果圖

實驗二姿態對比結果圖