自主遥控水下机器人在马里亚纳海沟挑战者深渊基于地形匹配定位

2020年第21卷第5期

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《信息与电子工程前沿（英文）》 >> 2020年第21卷第5期 doi: 10.1631/FITEE.1900556

自主遥控水下机器人在马里亚纳海沟挑战者深渊基于地形匹配定位

1中国科学院沈阳自动化研究所机器人学国家重点实验室，中国沈阳市，110016；2中国科学院机器人与智能制造创新研究院，中国沈阳市，110016；3中国科学院深海科学与工程研究所，中国三亚市，572000

收稿日期： 2019-10-11 录用日期： 2020-05-18 发布日期： 2020-05-18

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摘要

截至目前，地球海洋最大深度记录约为11 000米，位于西太平洋马里亚纳海沟。海斗号自主遥控水下机器人主要用于地球海洋最深处科学考察。对全海深潜水器而言，声学定位技术最有效且被广为利用。11 000米级声学定位系统相对庞大且复杂，同时需要装备兼容声学设备的专用科考船。作为一个紧凑的测试平台，海斗号无法装备大体积大重量的LBL/USBL。潜水器在下潜至11 000米海试过程中，由于受流体动力学及洋流不确定性影响，其水平漂移难以避免。海斗号记录的最大深度为10 905米，而确定该最深点位置具有一定挑战。基于多波束声呐形成的测深图，可采用地形轮廓匹配（TERCOM）方法进行地形匹配定位。TERCOM方法可稳定推测准确位置，因其对初始位置误差不敏感。最终匹配结果揭示了在参考地形图中的最佳估计位置。

关键词

自主遥控水下机器人 ; 全海深 ; 挑战者深渊 ; 马里亚纳海沟 ; 地形轮廓匹配