グライダー搭載ADCPによる海流推定と航法の理論的進展
Theoretical Advances in Current Estimation and Navigation from a Glider-Based Acoustic Doppler Current Profiler (ADCP)
水中グライダーのADCP計測から位置・速度・海流を推定する際の独立性の誤った仮定を指摘し、海流と航法の同時確率モデルと拡張カルマンスムージングを提案した理論研究。
著者: Jacob Stevens-Haas, Sarah E. Webster, Aleksandr Aravkin
分類: math.OC, cs.RO, cs.SY, eess.SY
原文アブストラクト
We examine acoustic Doppler current profiler (ADCP) measurements from underwater gliders to determine glider position, glider velocity, and subsurface current. ADCPs, however, do not directly observe the quantities of interest; instead, they measure the relative motion of the vehicle and the water column. We examine the lineage of mathematical innovations that have previously been applied to this problem, discovering an unstated but incorrect assumption of independence. We reframe a recent method to form a joint probability model of current and vehicle navigation, which allows us to correct this assumption and extend the classic Kalman smoothing method. Detailed simulations affirm the efficacy of our approach for computing estimates and their uncertainty. The joint model developed here sets the stage for future work to incorporate constraints, range measurements, and robust statistical modeling.
関連論文
- 曳航海洋システムのモデリングと状態推定海洋ロボティクス
- 外乱オブザーバに基づく海上USVの軌道追従制御:設計・シミュレーション・実海域実験海洋ロボティクス
- 海洋動物への水中ロボットの影響を測定・最小化する海洋ロボティクス
- 無人水上艇のための機械学習による波向推定海洋ロボティクス
- 海洋予測システムを支援するデータ可視化による適応的サンプリングと水中グライダー誘導海洋ロボティクス
- 自律型マイクロプラスチック回収半潜水艇の改良と実証試験海洋ロボティクス