大尺度海底环境下自主式水下机器人的同时定位与地图构建研究

项目名称： 大尺度海底环境下自主式水下机器人的同时定位与地图构建研究

项目编号： No.41176076

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2012

项目学科： 天文学、地球科学

项目作者： 何波

作者单位： 中国海洋大学

项目金额： 72万元

中文摘要： 自主式水下机器人（AUV）无疑将发展成为未来海洋监测和调查的主要工具，目前AUV导航定位依赖母船和声学基线，综合费用大、工作范围小、费时费力，是阻碍其广泛应用的一个主要瓶颈。本项目旨在探索AUV在脱离外部支持框架下，在大尺度未知海底环境中实现自主导航的方法。采用成像声纳作为环境探测的主传感器，配合其它惯性传感器和DVL等开展大尺度海底环境下的同时定位与地图构建（SLAM）研究。具体内容包括：机械式扫描声纳的失真校正；声纳数据基于B样条的曲线特征建模以及SLAM算法；基于子地图联结的大尺度环境AUV SLAM方案，该方案不仅满足计算复杂度要求，也兼顾一致性。为检验上述方法，对已有AUV进行改造形成AUV实验样机，在近海海域开展大尺度水下导航定位实验和验证。本项目研究将为AUV新概念导航方法的形成奠定基础，预期成果将对海底环境监测和深海资源开发能力具有促进作用。

中文关键词： 海底环境；定位；地图构建；自主式水下机器人；声纳

英文摘要：

英文关键词： undersea environment；location；map-building；AUV；sonar