A system for the accurate determination of the position of an underwater
vehicle comprising a system observer subsystem having a state velocity
update module, a terrain matching module, means for generating a
prediction of the terrain matching module's performance and a constrained
extended Kalman filter subsystem. The constrained extended Kalman filter
subsystem includes a steady state extended Kalman filter, a non-linear
constraint module, and a state predictor. The system observer integrates
bathymetry data corresponding to the area of the submersible vehicle, with
the vessel's measured ocean depth, the vessel's predicted state, the
vessel's measured velocity into a terrain based state estimate, a final
predicted state, the Kalman filter takes the terrain based state estimate,
the final predicted state, the measured slant range and the location of
the known point and computes the final estimate of the vessel's position
and a prediction of the vessel's position at the next time step. A method
for the accurate determination of the position of at least one underwater
vehicle comprising the steps of (1) acoustically coupling at least one
underwater vehicle to a sea borne position marker having a known position;
(2) predicting the at least one underwater vehicle's position, based on a
past estimate of the underwater vehicle's position, and an estimate of its
velocity over the sea bottom; (3) estimating the underwater vehicle's
position utilizing measured ocean depth at the underwater vehicle's
position, bathymetry data and the underwater vehicle's predicted position
in a single point terrain match; (4) computing a estimate of the
underwater vehicle's position based on the prediction of the at least one
underwater vehicle's position based on vehicle dynamics and the estimated
underwater vehicles position based on ocean depth and bathymetry data; and
(5) computing a corrected estimate of the at least one submersible
vehicle's position that utilizes the estimate of the underwater vehicle's
position and a measured slant range from the at least one submersible
vehicle to the sea borne position marker whose position is known.
Un sistema para la determinación exacta de la posición de un vehículo subacuático que abarca un subsistema del observador del sistema que tiene un módulo de la actualización de la velocidad del estado, un módulo que empareja del terreno, medios para generar una predicción del terreno de un Kalman extendido obligado del módulo que empareja del funcionamiento y filtra subsistema. El subsistema extendido obligado del filtro de Kalman incluye a un filtro ampliado de Kalman del estado constante, a un módulo no linear del constreñimiento, y a predictor del estado. El observador del sistema integra los datos bathymetry que corresponden al área del vehículo sumergible, con la profundidad medida del océano del recipiente, el estado predicho del recipiente, la velocidad medida del recipiente en una estimación basada terreno del estado, un estado predicho final, el filtro de Kalman toma la estimación basada terreno del estado, el estado predicho final, la gama inclinada medida y la localización del punto y de los cálculos sabidos la estimación final de la posición del recipiente y una predicción de la posición del recipiente en la próxima vez el paso. Un método para la determinación exacta de la posición por lo menos de un vehículo subacuático que abarca los pasos (1) acústico de juntar por lo menos un vehículo subacuático a un marcador llevado mar de la posición que tiene una posición sabida; (2) predecir posición la por lo menos una del vehículo subacuático, basada en a más allá de la estimación de la posición del vehículo subacuático, y una estimación de su velocidad sobre el fondo del mar; (3) estimar la posición del vehículo subacuático que utiliza profundidad medida del océano en la posición del vehículo subacuático, los datos bathymetry y la posición predicha del vehículo subacuático en un solo fósforo del terreno del punto; (4) computando una estimación de la posición del vehículo subacuático basada en la predicción posición de la por lo menos una del vehículo subacuático basada en dinámica del vehículo y de la posición subacuática estimada de los vehículos basada en profundidad del océano y datos bathymetry; y (5) computando una estimación corregida posición de la por lo menos una del vehículo sumergible que utiliza la estimación de la posición del vehículo subacuático y una gama inclinada medida del por lo menos un vehículo sumergible al marcador llevado mar de la posición que se sabe posición.
