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基于多传感器融合的水下机器人自主导航方法研究的任务书
一、研究背景和意义
水下机器人是利用机器人技术和水下工程技术相结合而设计出来的，具有自主控制、智能化和作业效率高等特点，被广泛应用于水下石油开采、军事侦察、海底探测等领域。水下机器人面临的特殊环境和任务，使得其导航、控制、执行等方面的技术难度较大，需要借助于多传感器融合等技术手段来提高水下机器人的导航精度和效率。
本研究立足于当前水下机器人在多传感器融合方面的技术瓶颈，开展基于多传感器融合的自主导航方法研究，旨在通过多传感器融合的方式获取更加准确、全面、实时的水下环境信息，从而提高水下机器人自主导航的精度、鲁棒性和执行效率，为水下机器人的实际应用提供有力支撑。
二、研究内容
1.水下机器人导航问题分析
对水下机器人导航问题进行全面的分析，包括水下环境特点、水下机器人任务需求、水下机器人导航技术现状等方面的内容，为后续的研究提供基础支持。
2.多传感器融合技术研究
介绍常用的传感器类型及其特点，分析各类传感器在水下环境中的适用性，综合应用多种传感器对水下环境信息进行采集、测量和处理的方法和技术。重点研究多传感器融合、数据融合等技术手段，深入剖析各融合方法的优缺点、适用场景等方面的问题，为后续的研究提供依据。
3.自主导航方法研究
基于多传感器融合技术，探究水下机器人自主导航方法的实现方案和技术路线。包括移动机器人、定位与地图构建、路径规划与跟踪、导航控制等方面的内容，特别是针对水下环境中的复杂情况和实际需求，探索优化导航算法、提高导航精度和鲁棒性的方法，为水下机器人在实际应用中提供可靠导航保障。
4.系统实现与验证
以某款水下机器人为例，进行系统实现，并根据实际情况验证该方法在水下机器人自主导航方面的实际效果。利用实验数据、场景模拟等手段对导航结果进行评估，优化调整算法和参数配置，以提高实际应用的效果和可靠性。
三、研究计划和进度
1.第一年：水下机器人导航问题分析、多传感器融合技术研究、自主导航方法研究。
2.第二年：系统实现与验证。
四、预期成果
1.提出一套基于多传感器融合的水下机器人自主导航方法。
2.建立完整的水下机器人导航技术体系，为水下机器人自主导航方向的研究提供参考和借鉴。
3.验证该方法在实际水下机器人应用中的实际效果，提高水下机器人自主导航精度和鲁棒性，为水下机器人的实际应用提供有力支撑。
五、参考文献
1.刘志刚，王振Roy等.基于概率统计的水下机器人多传感器融合类型检测.电子测量与仪器学报.2020,34(8):71-77.
2.李扬，邓超等.基于多传感器融合的水下机器人导航技术研究.海洋技术.2019,(3):50-57.
3.陈滢，杨文等.基于多传感器融合的水下机器人自主导航研究.机器人.2021,43(3):389-402.
4.胡强，薛新等.基于多传感器数据融合的水下机器人水下探测技术.中山大学学报(自然科学版).2018,57(4):289-295.
6.Pan,F.,Zhang,C.,Qu,X.,etal.AMulti-sensorFusionBasedScalableAutonomousUnderwaterVehicle(AUV)NavigationSystem.IEEEJournalofOceanicEngineering.2019.44(2):489-503.