фильтрации, определяемые как
экстраполированная ковариационная матрица:
Вектор наблюдений запишется в виде:
где n – k – погрешность измерения, дисперсия которой задана. В нашем случае будет присутствовать четыре компоненты вектора наблюдения: Z ax, Z ay – компоненты наблюдения ускорения с датчика инерциальной навигационной системы( ИНС) АНПА; Z x1 и Z y1 – наблюдения, получаемые от сонара, соответствуют выходным данным сонара.
Для нашего случая вектор наблюдений запишется следующим образом:
Определение местоположения АНПА с использованием стационарных опорных объектов
Моделирование работы системы управления АНПА по заданному сценарию где n axk, n ayk, n x1k, n x1k – погрешности измерения ускорения и скорости, имеющие нормальное распределение. Аналогичным образом можно записать все выражения и для случаев, если обнаруживается несколько объектов.
В ходе исследований необходимо учитывать, что для миссий малой продолжительности – до 10 км – калиброванные ИНС могут обеспечить достаточную точность обследования независимо от пройденного аппаратом пути. Точность может быть улучшена с помощью акустических или DVL-систем навигации. Для миссий на большие расстояния – до 100 км – путь, пройденный АНПА, сильно влияет на точность навигационной системы, используемой в аппарате. Рассматриваемые методы корректируют постепенно увеличивающиеся неточности положения аппарата, когда он возвращается на ранее посещенную территорию. Это непременно выполняется для любого метода, в котором используется карта, построенная в процессе миссии. К тому же, чем дольше робот будет перемещаться по исследуемой территории, тем точнее будут становиться координаты ориентиров( маяков), а значит – точнее будут становиться координаты робота с точки зрения вероятности. То есть, если путь аппарата содержит много точек пересечения, то данные методы картографирования будут работать хорошо. И наоборот, если аппарат следует по линейному пути или по одной большой петле, то данные методы дают лишь ограниченное улучшение за счет последовательного совмещения ориентиров местности и не улучшат значительно качество навигации миссии. В этом случае необходимо применять другие методы определения координат.
Для миссий на расстояния более 100 км реализация точной навигационной системы более сложна; наилучшие ИНС будут подвержены значительному дрейфу на таких расстояниях. Развертывание сети маяков на таких больших территориях непрактично, и количество ориентиров, используемых методом SLAM, на таких больших территориях требует применения таких методов как быстрый SLAM( FastSLAM) или
66 Морские информационно-управляющие системы, 2013 / No. 2( 3)