通过机器人技术验证的海洋地震防空枪阵列的水下定位系统
Ulises Tronco Jurado1,2, Peter Wilson1, Philippe Blondel3
1Department of Electronic and Electrical Engineering, University of Bath, Claverton Down, Bath, BA2 7AY UK.
International journal of intelligent robotics and applications
|October 13, 2025
概括
这项研究介绍了一种新的,负担得起的水下系统,用于实时跟踪地震气枪. 它为海洋地震调查提供精确的定位,改善数据质量并降低成本.
科学领域:
- 海洋地质物理学 海洋地质物理学
- 海洋工程 海洋工程
- 机器人和导航 机器人和导航
背景情况:
- 准确的地震气炮定位对于高质量的海洋地震数据采集至关重要.
- 现有的本地化系统 (USBL,LBL,GPS辅助) 面临成本,复杂性和操作限制的挑战.
- 需要一个强大,成本效益高,适应性强的解决方案来实时进行水下空气枪追踪.
研究的目的:
- 开发和验证一种新的,低成本的水下定位系统,用于地震防空枪.
- 为了实现空气枪的实时轨迹跟踪,提高地震调查效率和数据质量.
- 为当前最先进的本地化技术提供一个具有成本效益和强大的替代方案.
主要方法:
- 集成了一个低成本的惯性运动单元 (IMU),一个声调制解调器和一个深度传感器.
- 使用扩展卡尔曼波器 (EKF) 进行传感器融合和定位算法.
- 在机器人操作系统 (ROS) 框架内进行模块化和可访问性的开发.
主要成果:
- 实现了0.3-2米的位置准确性,满足了地震调查的公差.
- 证明了与USBL+INS和GPS辅助系统相当的精度,但复杂性和成本降低.
- 独立于表面GPS运行,在深海或复杂的声学环境中实现功能.
结论:
- 拟议的系统为地震防空枪定位提供了一个具有成本效益,强大和适应性的解决方案.
- 它通过实时轨迹跟踪提高了海洋地震数据质量,并缩短了勘探时间.
- 这项创新通过减轻对海洋生态系统的潜在影响来支持环境可持续性.
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