水下无人系统导航定位是探索海洋的核心技术之一,其定位系统需要具备远距离、大范围及自主性等特点,它是一切水下作业活动的前提与基础,并深深影响了水下任务执行的效果与质量。实现水下无人系统的精确导航定位是一项十分艰巨的任务,一方面,其导航系统必须具备高精度、远航程的导航能力且在体积、功耗和工作时间等方面有很高要求。另一方面,自主水下无人系统精确控制很大程度上也需要依赖于导航系统的性能。因此,导航系统必须为载体提供尽可能准确的姿态、速度和位置等导航信息,以满足水下作业的要求。目前,高精度导航系统的设计是水下无人系统成功作业的关键且充满挑战的步骤之一。本书以水下无人系统(如:UAV、蛙人潜器、ROV、小型潜艇等对象)为背景需求,开展复杂环境下基于SINS/DVL/USBL的高精度导航方法研究。针对水下无人系统长航时、高精度导航定位需求,突破基于优化原理的DVL及USBL快速误差标定技术、紧组合模型下多模式容错导航架构以及复杂环境下量测修正及鲁棒性等关键技术研究,实现复杂水下环境中高效作业。对于水下无人系统高精度长航时导航需求具有重要的战略理论意义和实用价值。
黄浩乾,工学博士/博士后,副教授,硕士生导师,自动化系党支部书记。2017年6月从东南大学控制科学与工程博士后流动站出站,2015年6月于东南大学仪器科学与技术专业获得博士学位。主持国家自然科学基金、江苏省自然科学基金(面上、青年)、博士后基金、军工项目等科研项目10余项,骨干成员承担国家重点研发计划等科研项目近10项。获江苏省信息技术应用学会科学技术奖一等奖(排名第1,2022年) ,江苏省仪器仪表学会科学技术奖二等奖(排名第1,2022年),江苏省自动化学会科学技术奖二等奖(排名第2,2023年),中国商业联合会科技进步奖一等奖(排名第2,2021年),中国机械工业科学技术奖二等奖(排名第2,2017年),江苏省高校科学技术研究成果奖三等奖(排名第2,2021年),中国商业联合会科学技术奖二等奖(排名第3,2017年),日内瓦国际发明奖铜奖(排名第2,2015年)。第一作者发表SCI/EI论文40余篇(含多篇中科院一、二区,Top期刊),被引次数200+次,ESI高被引1篇,获得2022年第一季度"Wiley威立中国开放科学高贡献作者”(位居IET Control Theory & Applications国际SCI 期刊中国作者第一季度发表文章三月内下载量前三)。第一发明人申请国家专利40余项,授权国家发明专利30余项(排名1,2);第一作者登记软件著作权5项。获第二批国家级一流本科课程(2023年,排名第2,执行负责人),获2021年首批省级一流本科课程(负责人),2021年河海大学教学成果特等奖(排名第2),2020年教育部产学合作协同育人项目(负责人),核心成员参与教育部2020年新工科研究与实践项目。指导研究生获得江苏省仪器仪表学会优秀硕士毕业论文二等奖、指导本科生获得江苏省普通高校本科优秀毕业设计(论文)二等奖。指导多位研究生获国家奖学金、小米奖学金、河海大学优秀研究生、科技之星、优秀毕业生、专业硕士优秀成果奖、校级硕士/本科优秀论文等。多次获河海大学优秀专业学位硕士学位论文指导教师、河海大学本科毕业设计优秀指导教师。获《科学中国人》(2022年10月)报道,多次组织国际SCI专刊并担任客座主编,多次组织国际会议专场并担任分会主席。担任江苏省仪器仪表学会理事、江苏省海洋学会海工装备与深海技术专业委员会委员、江苏省仪器仪表学会教育教学专业委员会委员、山东省科技专家、江苏省科技咨询专家、常州市科技专家、《中国惯性技术学报》青年编委等。