船载系统组合导航在无人船上的应用

近年来无人船技术突飞猛进，实际应用也越来越多。采用无人船平台，可以搭载常规的单波束声呐、多波束声呐、侧扫声呐、浅层地表剖析仪器、水质监测系统，并可配备常用小目标识别雷达、AIS、气象站、360度全视角云台、夜视摄像头等。为执行海事救助、巡航、海事监管、防污染监测、海上航道测绘等任务提供保障。

无人船系统一般由RW、PC基站和远程控制器、推进系统、导航系统、通信系统、电源和水质监测系统组成，船体导航板可搭载GPS接收端、三轴罗盘、三轴加速度计，加上内置的导航算法，使船可进行精确地路径导航。此外，任务数据可通过无线通信模块传回基站进行运算处理。精准的位置信息、真实的姿态信息及信息的实时性、准确性和可靠型，是确保无人船控制、测量实时各种应用的核心和基础。

下面是我公司的某款产品，在无人船上的具体应用。该系列内置高精度微机械（IMU），配套了支持RTK定位的差分双天线系统。产品输出差分航向、两纬姿态角、厘米级的定位精度。

下面是RTK差分定位在静止和移动情况下的对比实测数据（实验场地某湖面）。

图1 增强型组合导航RTK差分定位静态测试数据

图2 增强型组合导航RTK差分定位对比实验数据

下面是我方产品与国外产品在运动情况下的三姿态对比。

一、 实验环境及其载体

载体：某款可乘8人的油动舰艇

环境：湖面

二、对比产品型号

荷兰 XSENS公司 MTI-G-700

法国 SBG公司 ELLIPSE-N

三、实验流程

① 实验前，首先对MEMS组合导航产品在湖面上转2个圆圈进行磁校准。

② 四个产品同时上电静止2min后，舰艇点火发动开始行使。行驶动作包括匀速，加减速，拐弯和转圆圈。

③ 按照步骤2重复做两次试验。

1.实验场景

2.实验结果

仿真结果如下所示，其中蓝线表示SBG公司 ELLIPSE-N，红线表示我方产品，绿线表示MTI-G-700。

实验一姿态对比结果图

实验二姿态对比结果图