水下航行器在探索和了解海洋方面发挥着关键作用，因此需要精确的导航能力。声学长基线(LBL)系统对于潜艇定位至关重要，但由于其基础设施成本高且部署复杂而面临限制，将其实用性限制在较小的区域。这一挑战限制了水下航行器长距离高精度导航的能力。
在最近发表在《卫星导航》杂志上的一项研究中，山东大学的研究人员开发了一种用于惯性测量单元(IMU)的创新校准算法，通过基于声学 LBL 的校准显着提高了导航性能。
这项研究的核心在于其创新方法克服了传统水下导航方法的局限性。研究人员巧妙地开发了一种校准算法，将海底信标的声学信号与水下航行器上 IMU 的数据相结合。
这种集成可以实时校正 IMU 的累积误差，这是精确和扩展水下导航路径中的一个重大障碍。该实验的重点是通过采用声学 LBL 系统来校准 IMU。
当车辆位于 LBL 网络内并且可以接收来自海底信标的声学信号时，这些信号用于重新校准 IMU，从而显着减少导航误差。该研究指出陀螺仪和加速计偏差是导致导航不准确的主要原因。
通过大量的实验和分析，发现通过所提出的校准方法纠正这些偏差可以显着提高导航精度。
该研究的主要研究员聂文峰博士表示：“我们的研究引入了一种利用海底信标发出的声学信号来校准 IMU 的方法，使水下航行器即使在 LBL 网络直接覆盖范围之外也能保持精度。这一突破有望显着扩展水下导航的操作范围和精度。”
这一技术进步预示着水下探索的新时代，为在海洋表面下进行更准确、更可靠和更广泛的操作提供了潜力。这是揭开深海奥秘、实现更安全、更高效的勘探、研究和资源开采活动的关键一步。