基于EKF的自主式水下航行器SLAM方法研究
| 摘要 | 第5-6页 |
| Abstract | 第6页 |
| 第1章 绪论 | 第10-20页 |
| 1.1 课题研究目的及意义 | 第10-11页 |
| 1.2 水下导航方法综述 | 第11-14页 |
| 1.2.1 航位推算和惯性导航系统 | 第11-12页 |
| 1.2.2 无线电卫星导航 | 第12-13页 |
| 1.2.3 声学导航 | 第13页 |
| 1.2.4 地球物理导航 | 第13-14页 |
| 1.2.5 组合导航 | 第14页 |
| 1.3 同步定位与地图构建 | 第14-16页 |
| 1.3.1 SLAM研究的问题 | 第14-15页 |
| 1.3.2 SLAM的发展历程 | 第15-16页 |
| 1.4 国内外研究概况 | 第16-18页 |
| 1.4.1 国外研究概况 | 第16-18页 |
| 1.4.2 国内研究概况 | 第18页 |
| 1.5 论文的主要内容及章节安排 | 第18-20页 |
| 第2章 SLAM算法基本原理及实现方法 | 第20-30页 |
| 2.1 环境地图模型 | 第20-24页 |
| 2.1.1 栅格地图 | 第20-21页 |
| 2.1.2 拓扑地图 | 第21-22页 |
| 2.1.3 特征地图 | 第22-24页 |
| 2.2 卡尔曼滤波 | 第24页 |
| 2.3 AUV系统模型 | 第24-27页 |
| 2.3.1 状态模型 | 第25页 |
| 2.3.2 特征模型 | 第25-26页 |
| 2.3.3 系统向量与协方差矩阵 | 第26-27页 |
| 2.3.4 观测模型 | 第27页 |
| 2.4 SLAM算法问题 | 第27-29页 |
| 2.4.1 SLAM的数学模型 | 第27-28页 |
| 2.4.2 SLAM问题的难点 | 第28-29页 |
| 2.5 本章小结 | 第29-30页 |
| 第3章 基于扩展卡尔曼滤波的水下SLAM算法 | 第30-53页 |
| 3.1 扩展卡尔曼滤波 | 第30-32页 |
| 3.1.1 EKF的通用形式 | 第30-31页 |
| 3.1.2 基于EKF-SLAM的特性 | 第31-32页 |
| 3.2 SLAM中的数据关联问题 | 第32-37页 |
| 3.2.1 门限过滤技术 | 第32-36页 |
| 3.2.2 最邻近数据关联 | 第36-37页 |
| 3.3 EKF-SLAM执行过程 | 第37-44页 |
| 3.3.1 系统模型建立 | 第37-38页 |
| 3.3.2 滤波总体流程 | 第38-40页 |
| 3.3.3 预测阶段 | 第40-41页 |
| 3.3.4 观测及更新阶段 | 第41-43页 |
| 3.3.5 状态扩充阶段 | 第43-44页 |
| 3.4 仿真结果 | 第44-52页 |
| 3.4.1 简单航行仿真实验 | 第44-47页 |
| 3.4.2 复杂航行仿真实验 | 第47-52页 |
| 3.5 本章小结 | 第52-53页 |
| 第4章 三维环境EKF-SLAM的应用研究 | 第53-65页 |
| 4.1 三维环境EKF-SLAM系统模型 | 第53-57页 |
| 4.1.1 AUV运动坐标系 | 第53-54页 |
| 4.1.2 AUV运动系统模型 | 第54-55页 |
| 4.1.3 AUV运动模式设定 | 第55-56页 |
| 4.1.4 三维环境系统状态的设定 | 第56-57页 |
| 4.2 三维环境EKF-SLAM算法 | 第57-60页 |
| 4.2.1 三维环境预测阶段 | 第57-58页 |
| 4.2.2 三维环境观测阶段 | 第58-60页 |
| 4.3 仿真结果 | 第60-64页 |
| 4.4 本章小结 | 第64-65页 |
| 结论 | 第65-67页 |
| 参考文献 | 第67-71页 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果 | 第71-72页 |
| 致谢 | 第72页 |
