基于L-SHADE算法的AUV载体磁干扰参数辨识的数值模拟

作     者：周国华 李林锋 吴轲娜 刘月林 夏帅 ZHOU Guohua;LI Linfeng;WU Kena;LIU Yuelin;XIA Shuai

作者机构：海军工程大学电气工程学院湖北武汉430033 

出 版 物：《兵工学报》 (Acta Armamentarii)

年 卷 期：2024年第45卷第8期

页      码：2678-2687页

摘      要：采用自主水下航行器(Autonomous Underwater Vehicle,AUV)磁测平台可开展海洋地磁场测量、水下磁性目标探测和识别等工作,AUV磁测平台具有广阔的应用前景,但目前AUV载体磁干扰补偿技术研究尚不成熟,制约着水下航行器测磁精度。基于磁测平台抗磁干扰基本原理,提出一种基于线性种群规模缩减和成功历史的参数自适应差分进化(Success History-based Adaptive Differential Evolution with Linear Population Size Reduction,L-SHADE)算法的AUV载体磁干扰参数辨识的数值模拟方法。用磁偶极子和旋转椭球壳混合模型来等效模拟AUV载体磁干扰,通过模拟航行获得多组磁测数据,据此建立磁干扰参数辨识模型,并采用L-SHADE算法求解。通过数值模拟实验定量分析研究磁测平台测磁精度随磁传感器、平台姿态及航向等误差的传播规律。研究结果表明:当磁传感器测量精度为10 nT、姿态测量精度为0.01°、航向测量精度为0.1°时,测磁误差可小于100 nT。设计的AUV磁测平台抗干扰试验表明,地磁场总量最大相对误差为1.07%。

主 题 词：自主水下航行器 磁干扰补偿 参数辨识 磁等效数学模型 L-SHADE算法 

学科分类：080804[080804] 080805[080805] 0808[工学-自动化类] 08[工学] 

核心收录：

D　O　I：10.12382/bgxb.2023.0599

馆 藏 号：203135057...