新书推荐：水下无人航行器协同定位技术

本书系统阐述了水下无人航行器协同定位的理论和关键技术。全书共九章，主要内容包括背景、意义与研究现状，协同定位基本理论，海洋空间基准快速获取，动基座初始对准技术，自主定位技术，编队构型设计优化方法，协同定位数据融合方法，定位质量控制方法，软件平台设计与开发等内容。

20世纪80年代以来，随着水下通信、水下定位导航以及自动控制等关键技术的突破，水下无人航行器（unmanned underwater vehicle，UUV）快速发展，在水下无人作战、水下侦察和海洋战场环境建设等军用领域，以及在海洋测绘和海洋地质勘探等民用领域均得到了广泛应用。随着水下任务难度和复杂度的不断提升，单体UUV的性能指标已无法满足要求，以集群的形式互相协作成为UUV发展的必然趋势，多个UUV协同工作，形成面向特定任务的集群体系，可以起到“1+1>2”的作用。

统一时空基准下精确的位置信息对于单体UUV执行任务，以及UUV集群的编队构型控制、路径合理规划和相互协同作业起着决定性作用。海洋环境的复杂性给高精度定位带来了诸多不确定性，单一的定位技术很难满足水下UUV定位导航的要求。在陆地上广泛应用的全球导航卫星系统技术在水下不再适用，甚至在UUV浮出水面时也很难实现快速高精度定位。惯性导航技术是水下定位导航的主流方法，但由于惯性测量元器件的自身属性，传感器噪声和系统漂移会随时间的增长而不断累积。以多普勒计程仪为代表的水声定位技术易受海洋环境等因素的影响，如海流干扰、水文参数变化等。

UUV导航定位技术主要关注精确性、隐蔽性、连续性、可靠性、实时性和海域适用性等性能指标。以惯性导航技术为主体，结合声学定位等新型辅助导航技术，实现单体UUV多系统融合定位，是目前UUV定位导航的主要方法。对UUV集群定位，在上述组合定位技术基础上，利用声学通信的同时，通过时间同步，完成相互之间的距离测量，然后进行多源导航信息融合滤波，实现集群UUV多平台间协同定位。UUV协同定位通过增加多余观测，优化编队构型，可实现连续稳定、自主隐蔽的高精度水下导航定位。

研究团队在国家自然科学基金等项目的支持下，开展了UUV自主定位和集群协同定位研究，针对水下UUV空间基准获取、动基座初始对准技术、自主定位技术、集群编队构型设计、数据融合方法以及定位质量控制等方面存在的关键问题，提出了UUV自主定位和集群协同定位及其质量控制的一系列理论和方法，并伴随研究过程开发了功能完善的UUV自主定位和集群协同定位软件平台。由于作者水平有限，错误和不妥之处在所难免，敬请读者批评指正。

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本书可作为海洋工程、导航制导与控制、无人装备工程和智能无人系统等水下无人航行器协同定位相关专业的高年级本科生、研究生的教学用书和参考用书，也可供从事相关专业的科研和工程技术人员阅读和参考。

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本文摘自科学出版社2024年6月出版图书《水下无人航行器协同定位技术》一书前言及内容简介，标题和图片为编者所加。

（本文编辑：崔妍cuiyan@mail.sciencep.com）

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