当前位置：首页 > news >正文

2025课题推荐——USBL和DVL的误差建模与补偿

news 来源：原创 2025/7/13 0:02:03

在这里插入图片描述

在海洋探测与研究中，定位技术的准确性至关重要。超短基线（USBL）和多普勒速度计（DVL）是两种广泛应用于水下定位和导航的技术，它们在深海探测、海洋工程和水下机器人等领域发挥着重要作用。然而，这两种技术在实际应用中不可避免地受到了各种误差的影响。因此，研究USBL和DVL的误差建模与补偿方法，能够显著提高水下定位的精确性和可靠性，是2025年的重要研究课题。

文章目录

USBL与DVL技术概述
- 超短基线（USBL）
- 多普勒速度计（DVL）
误差源分析
研究课题建议
- USBL和DVL的误差建模
- - 创新点解析
- 基于深度学习的误差补偿
- - 创新点解析
- 实时定位系统的开发
- - 创新点解析
- 数据融合与协同定位
- - 创新点解析
MATLAB 示例代码
结论

USBL与DVL技术概述

超短基线（USBL）

USBL是一种基于声学信号的水下定位技术，通过测量水下设备与水面基站之间的声学信号传播时间和相位差，计算设备的相对位置。USBL系统通常由水面发射器、接收器和水下目标组成。尽管USBL具备较高的定位精度，但其在复杂水域中受到多种因素的影响，例如水流、声速变化和系统噪声等。

多普勒速度计（DVL）

DVL是一种通过测量水下设备相对于水体的速度来估算其位置的设备。DVL利用多普勒效应，通过发射声波并接收回波，计算水下设备的速度。虽然DVL在动态环境中表现出色，但其精度同样受到水流、系统漂移和传感器误差等因素的影响。

误差源分析

在USBL和DVL的应用中，主要的误差源包括：

声速误差：声速在水中的变化会直接影响USBL的定位精度。
水流影响：水流的变化会导致DVL的速度测量不准确，从而影响位置估算。
传感器噪声：传感器自身的噪声和误差会造成定位结果的不确定性。
多路径效应：声波在传播过程中遇到障碍物可能产生反射，导致信号干扰。

研究课题建议

USBL和DVL的误差建模

研究如何建立USB和DVL的误差模型，分析不同环境条件下的误差源和影响因素。可以采用统计学和机器学习等方法对历史数据进行分析，识别误差模式。

创新点解析

多因素综合建模：通过建立多维误差模型，考虑声速、流速及传感器噪声等多种因素的综合影响，为后续的补偿提供理论基础。
自适应建模方法：引入自适应算法，实时更新误差模型，以适应动态变化的深海环境。

基于深度学习的误差补偿

利用深度学习技术，建立USB和DVL的误差补偿模型。通过对传感器数据进行训练，实时调整和补偿定位结果。

创新点解析

数据驱动的补偿方法：通过训练深度学习模型，自动从历史数据中学习误差特征，实时进行补偿。
多任务学习：结合USB和DVL的数据，进行端到端的多任务学习，提高系统整体性能。

实时定位系统的开发

结合USB和DVL的误差建模与补偿技术，开发实时水下定位系统。通过集成多种传感器的信息，实现高精度的水下定位。

创新点解析

边缘计算技术：通过在传感器端进行数据预处理和计算，降低延迟，提升系统响应速度。
实时数据融合：利用卡尔曼滤波等算法，动态更新定位结果，增强系统的稳定性和可靠性。

数据融合与协同定位

研究如何将USBL和DVL的数据进行有效融合，建立协同定位系统，综合利用两者的优势，提高定位精度。

创新点解析

多传感器数据融合：通过融合不同传感器的数据，克服单一传感器的局限，实现更为精准的水下定位。
协同滤波算法：引入协同滤波技术，利用USB和DVL的互补特性，提高整体定位精度。

MATLAB 示例代码

以下是一个基于神经网络的误差补偿示例，假设我们有USBL和DVL的历史数据：

clc; clear; close all;% 假设我们有USBL和DVL的历史数据
usbl_data = randn(100, 2) + [5, 5]; % 模拟USBL数据
dvl_data = randn(100, 2) + [5, 5];  % 模拟DVL数据
ground_truth = [5 + 0.1 * (1:100)', 5 + 0.1 * (1:100)']; % 模拟真实位置数据% 构建输入特征
features = [usbl_data, dvl_data];% 创建神经网络
net = feedforwardnet(10); % 创建一个包含10个隐藏层神经元的网络% 训练神经网络
net = train(net, features', ground_truth'); % 进行训练% 预测补偿位置
predicted_position = net(features');% 绘制结果
figure;
plot(ground_truth(:, 1), ground_truth(:, 2), 'g', 'DisplayName', '真实位置');
hold on;
plot(predicted_position(1, :), predicted_position(2, :), 'r', 'DisplayName', '预测位置');
xlabel('X 轴');
ylabel('Y 轴');
title('USBL和DVL位置补偿');
legend;
grid on;

不使用ANN，采用线性回归方法来进行USB和DVL的数据补偿：

clc; clear; close all;% 模拟USBL和DVL的历史数据
num_samples = 100;
usbl_data = randn(num_samples, 2) + [5, 5]; % 模拟USBL数据
dvl_data = randn(num_samples, 2) + [5, 5];  % 模拟DVL数据
ground_truth = [5 + 0.1 * (1:num_samples)', 5 + 0.1 * (1:num_samples)']; % 模拟真实位置数据% 构建输入特征
features = [usbl_data, dvl_data]; % 将USBL和DVL数据合并为特征矩阵% 创建线性回归模型
mdl_x = fitlm(features, ground_truth(:, 1), 'Intercept', true); % 回归模型用于X坐标
mdl_y = fitlm(features, ground_truth(:, 2), 'Intercept', true); % 回归模型用于Y坐标% 进行预测
predicted_x = predict(mdl_x, features);
predicted_y = predict(mdl_y, features);% 绘制结果
figure;
plot(ground_truth(:, 1), ground_truth(:, 2), 'g', 'DisplayName', '真实位置');
hold on;
plot(predicted_x, predicted_y, 'r', 'DisplayName', '预测位置');
xlabel('X 轴');
ylabel('Y 轴');
title('USB和DVL位置补偿（线性回归）');
legend;
grid on;

结论

随着海洋探测技术的不断进步，USBL和DVL在水下定位中的应用愈发重要。研究其误差建模与补偿技术，不仅能够提升水下定位的准确性和可靠性，还能为深海探测、海洋工程和水下机器人等领域的进一步发展提供保障。希望本课题推荐能够激发更多研究者的兴趣，推动USB和DVL技术的研究与应用，为海洋科学研究和资源开发做出贡献。

如需帮助，或有导航、定位滤波相关的代码定制需求，请点击下方卡片联系作者

2025课题推荐——USBL和DVL的误差建模与补偿

在海洋探测与研究中，定位技术的准确性至关重要。超短基线（USBL）和多普勒速度计（DVL）是两种广泛应用于水下定位和导航的技术，它们在深海探测、海洋工程和水下机器人等领域发挥着重要作用。然而，这…...

编程日记 2025/7/13 0:02:03

mysql_use_result的概念和使用案例

mysql_use_result 是 MySQL C API 中的一个函数，它用于检索一个结果集，并且不同于 mysql_store_result，它不会立即将整个结果集读入客户端。相反，它会初始化一个结果集，客户端随后可以通过调用 mysql_fetch_row 来逐行…...

编程日记 2025/7/12 1:42:41

微信小程序date picker的一些说明

微信小程序的picker是一个功能强大的组件，它可以是一个普通选择器，也可以是多项选择器，也可以是时间、日期、省市区选择器。官方文档在这里这里讲一下date picker的用法。 <view class"section"><view class"se…...

编程日记 2025/7/12 23:54:13

FLTK - FLTK1.4.1 - demo - adjuster.exe

文章目录 FLTK - FLTK1.4.1 - demo - adjuster.exe概述笔记根据代码，用fluid重建一个adjuster.fl 备注 - fluid生成的代码作为参考代码好了修改后可用的代码END FLTK - FLTK1.4.1 - demo - adjuster.exe 概述想过一遍 FLTK1.4.1的demo和测试工程，工程…...

编程日记 2025/7/8 8:45:31

神经网络入门：从感知机到激活函数

什么是神经网络神经网络（Neural Network） 是一种模拟生物神经系统工作方式的计算模型，是机器学习和深度学习的核心组成部分。它的设计灵感来源于人脑中神经元之间的连接和信息传递方式。神经网络通过模拟这种结构，能够从数据中学…...

编程日记 2025/7/12 11:21:42

第04章 13 管道信息对象分类说明

在VTK（Visualization Toolkit）中，管道信息（Pipeline Information）是一个重要的概念，它允许管道中的不同对象之间传递元数据和执行策略。这些信息对象帮助协调管道中各个组件的操作，确保数据在传…...

编程日记 2025/7/7 19:28:00

AI 发展是否正在放缓？AI 发展将驶向何方？

编者按： 人工智能真的已经遇到发展瓶颈了吗？随着 OpenAI、Google 和 Anthropic 等顶级 AI 公司纷纷表示新模型开发收益在减少，这个问题引发了整个行业的深度思考。我们今天为大家带来的这篇文章，作者的核心观点是：虽然…...

编程日记 2025/7/12 23:46:36

一个简单的自适应html5导航模板

一个简单的 HTML 导航模板示例，它包含基本的导航栏结构，同时使用了 CSS 进行样式美化，让导航栏看起来更美观。另外，还添加了一些 JavaScript 代码，用于在移动端实现导航菜单的展开和收起功能。 PHP <!DOCTYPE htm…...

编程日记 2025/7/6 17:00:07

CrypTen——基于pytorch的隐私保护机器学习框架

目录一、CrypTen概述二、应用场景三、CrypTen优势四、CrypTen技术解析 1.基于pytorch的构建基础 2.核心密码学原语 3.加密模型训练流程五、传统隐私保护技术与CrypTen的对比 1.传统隐私保护技术介绍 2.CrypTen与传统隐私保护技术的区别六、CrypTen的环境配置…...

编程日记 2025/7/9 11:27:58

日志模块升级，采用sleuth实现日志链路追踪

文章目录 1.common-log4j2-starter1.目录结构2.pom.xml 引入sleuth3.application.yml 开启Sleuth4.log4j2-spring.xml xiugai 日志输出格式5.TraceIdFilter.java 输出带有TraceId的箭头6.LogAspect.java 更改AOP的范围（因为后面出现了栈溢出问题）7.pom.x…...

编程日记 2025/7/9 1:10:01

84，【8】BUUCTF WEB [羊城杯 2020]Blackcat

进入靶场音乐硬控我3分钟回去看源码 <?php // 检查 POST 请求中是否包含 Black-Cat-Sheriff 和 One-ear 字段 // 如果任意一个字段为空，则输出错误信息并终止脚本执行 if(empty($_POST[Black-Cat-Sheriff]) || empty($_POST[One-ear])){die(请提供 Black-C…...

编程日记 2025/7/5 17:07:30

中信证券、安我保险-安我股保联合策略

中信证券2025年资本市场年会在深圳开幕,会议以“站上起跑线”为主题,对2025年全球金融市场、宏观经济与政策、A股市场投资策略、大类资产配置、资本市场新格局下的各经济领域发展趋势进行了全面展望。据悉,中信证券2025年资本市场年会,现场邀请了百余位顶尖学者、产业专家、企…...

编程日记 2025/7/10 13:44:55

WPF实战案例 | C# WPF实现大学选课系统

WPF实战案例 | C# WPF实现大学选课系统一、设计来源1.1 主界面1.2 登录界面1.3 新增课程界面1.4 修改密码界面二、效果和源码2.1 界面设计（XAML）2.2 代码逻辑（C#） 源码下载更多优质源码分享作者：xcLeigh 文章地址&a…...

编程日记 2025/6/28 21:40:46

如何在Spring Boot项目中高效集成Spring Security

1 Spring Security 介绍 Spring Security 是一个功能强大且高度可定制的安全框架，专为保护基于Java的应用程序而设计。它不仅提供了认证（Authentication）和授权（Authorization）的功能，还支持防止各种常见的安全攻击模式。本文将详细介绍Spring Security的主要特点、功能…...

编程日记 2025/6/28 3:34:16

浅谈Unity中Canvas的三种渲染模式

Overview UGUI通过 Canvas 组件渲染和管理UI元素。Canvas 是 UI 元素的容器，它决定了 UI 元素的渲染方式以及它们在屏幕上的显示效果。Canvas 有三种主要的渲染模式，每种模式有不同的用途和特点。本文将介绍这三种渲染模式 1. Screen Space - Overlay 模…...

编程日记 2025/7/8 20:20:05

组件中的emit

我们从页面向子组件传递参数时，我们可以使用props；我们从页面向子组件传递模板片段时，可以使用slots；当我们需要子组件传递参数给调用它的页面时，我们可以使用emit进行参数传递。例如： <template>…...

编程日记 2025/7/7 15:37:35

java发送邮件

文章目录需要的依赖发送邮件准备申请授权码配置文件测试代码遇到的问题需要的依赖 <dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId></dependency><dependency><…...

编程日记 2025/7/11 4:52:40

网络安全 | F5-Attack Signatures-Set详解

关注：CodingTechWork 创建和分配攻击签名集可以通过两种方式创建攻击签名集：使用过滤器或手动选择要包含的签名。基于过滤器的签名集仅基于在签名过滤器中定义的标准。基于过滤器的签名集的优点在于，可以专注于定义用户感兴趣的攻击签名…...

编程日记 2025/7/8 14:08:26

依然走动态注册新建一个java类 package com.koohai.encutils;import android.content.Context; import android.content.pm.PackageInfo; import android.content.pm.PackageManager; import android.util.Log;import java.security.MessageDigest; import java.util.List; …...

编程日记 2025/7/9 21:19:46

性能测试丨JVM 性能数据采集

什么是JVM性能数据采集？ JVM性能数据采集是指通过一些工具和技术采集与Java虚拟机相关的性能数据。这些数据包括但不限于内存使用、CPU使用、垃圾回收（GC）行为、线程活动等。合理地分析这些数据，可以帮助我们找出系统的瓶颈&…...

编程日记 2025/7/9 11:38:35

MySQL 基础学习(3)：排序查询和条件查询

MySQL 查询与条件操作：详解与技巧在本文中，我们将探讨 MySQL 中的查询操作及其相关功能，包括别名、去重、排序查询和条件查询等，并总结一些最佳实践和注意事项。一、使用别名（AS） 在查询中&#xff0c…...

编程日记 2025/7/12 10:45:56

Autogen_core: Quickstart

代码 from dataclasses import dataclass from typing import Callablefrom autogen_core import DefaultTopicId, MessageContext, RoutedAgent, default_subscription, message_handlerdataclass class Message:content: intdefault_subscription class Modifier(RoutedAgen…...

编程日记 2025/7/9 1:04:03

导出地图为pdf文件

有时我们只是想创建能共享的pdf文件,而不是将地图打印出来,arcpy的ExportToPDF()函数可以实现该功能. 操作方法: 1.在arcmap中打开目标地图 2.导入arcpy.mapping模块 import arcpy.mapping as mapping 3.引用当前活动地图文档,把该引用赋值给变量 mxd mapping.MapDocumen…...

编程日记 2025/7/10 15:24:44

从零开始打造智能推荐引擎：技术、实践与未来展望

友友们好！我的新专栏《Python进阶》正式启动啦！这是一个专为那些渴望提升Python技能的朋友们量身打造的专栏，无论你是已经有一定基础的开发者，还是希望深入挖掘Python潜力的爱好者，这里都将是你不可错过的宝藏。在这个专栏中，你将会找到： ● 深入解析：每一篇文章都将…...

编程日记 2025/7/9 19:12:06

【Leetcode刷题记录】16.最接近的三数之和

16. 最接近的三数之和给你一个长度为 n 的整数数组 nums 和一个目标值 target。请你从 nums 中选出三个整数，使它们的和与 target 最接近。返回这三个数的和。假定每组输入只存在恰好一个解。📑排序双指针这道题和三数之和很像，不同点是…...

编程日记 2025/7/12 14:59:33

什么是Pytest Fixtures作用域及如何为Pytest Fixtures设置合适的作用域

关注开源优测不迷路大数据测试过程、策略及挑战测试框架原理，构建成功的基石在自动化测试工作之前，你应该知道的10条建议在自动化测试中，重要的不是工具编写重复代码很可能是你最不乐意做的事情之一。至少对我来说是这样。在一个全力追…...

编程日记 2025/7/10 5:01:05

vue3 vue2区别

Vue 3 和 Vue 2 之间存在多个方面的区别，以下是一些主要的差异点： 1. 性能改进 Vue 3：在性能上有显著提升，包括更小的包体积、更快的渲染速度和更好的内存管理。Vue 2：性能相对较低，尤其是在大型应用中。…...

编程日记 2025/7/8 1:11:09

硬件学习笔记--36 TTL、RS232、RS485相关介绍

RS232、TTL、RS485是三种不同的电气标准和通信接口，它们各自具有独特的特点和应用场景。以下是这三者的主要区别： 一、定义与标准 TTL（Transistor-Transistor Logic） TTL是一种数字信号电平标准，由TTL器件产生&#x…...

编程日记 2025/7/10 15:57:07

FPGA实现任意角度视频旋转（完结）视频任意角度旋转实现

本文主要介绍如何基于FPGA实现视频的任意角度旋转，关于视频180度实时旋转、90/270度视频无裁剪旋转，请见本专栏前面的文章，旋转效果示意图如下： 为了实时对比旋转效果，采用分屏显示进行处理，左边代表旋转…...

编程日记 2025/7/10 5:32:56

HBase-2.5.10 伪分布式环境搭建【Mac】

文章目录前言一、搭建单节点Zookeeper1. 解压zookeeper2. 配置环境变量3. 修改配置文件4. 启动zk 二、搭建伪分布式Hbase1. 解压hbase2. 配置环境变量3. 修改配置4. 启动HBase 前言搭建hbase伪分布式环境提示：以下是本篇文章正文内容，下面案例仅供参…...

编程日记 2025/7/6 2:23:51

我的2024年年度总结

序言在前不久（应该是上周）的博客之星入围赛中铩羽而归了。虽然心中颇为不甘，觉得这一年兢兢业业，每天都在发文章，不应该是这样的结果（连前300名都进不了）。但人不能总抱怨，总要向前…...

编程日记 2025/7/6 7:21:56

erase() 【删数函数】的使用

**2025 - 01 - 25 - 第 48 篇【函数的使用】作者(Author) 文章目录 earse() - 删除函数一. vector中的 erase1 移除单个元素2 移除一段元素二. map 中的erase1 通过键移除元素2 通过迭代器移除元素 earse() - 删除函数一. vector中的 erase vector 是一个动态数组&#x…...

编程日记 2025/7/7 22:02:52

STM32项目分享：智能宠物喂食系统（升级版）

目录一、前言二、项目简介 1.功能详解 2.主要器件三、原理图设计四、PCB硬件设计 PCB图五、程序设计六、实验效果七、资料内容项目分享一、前言项目成品图片： 哔哩哔哩视频链接： STM32智能宠物喂食系统(升级版) （资…...

编程日记 2025/7/7 8:22:14

逻辑复制parallel并发参数测试

逻辑复制parallel并发参数测试一、测试结果、测试环境描述 1.1、测试结果 cpu表中有1000万条数据，大小为1652MB,当更新的数据量多于10万条的时候有明显变化，多余30万条的时候相差2倍。更新的数据量较多时，逻辑复制使用并发参数相比于使用…...

编程日记 2025/7/9 20:51:25

python学opencv|读取图像（四十六）使用cv2.bitwise_or()函数实现图像按位或运算

【0】基础定义按位与运算：全1取1，其余取0。按位或运算：全0取0，其余取1。【1】引言前序学习进程中，已经对图像按位与计算进行了详细探究，相关文章链接如下： python学opencv|读取图像&…...

编程日记 2025/7/10 13:01:40

2025美赛数学建模C题：奥运金牌榜，完整论文代码模型目前已经更新

2025美赛数学建模C题：奥运金牌榜，完整论文代码模型目前已经更新，获取见文末名片...

编程日记 2025/7/8 18:21:50

Kiwi 安卓浏览器本月停止维护，扩展功能迁移至 Edge Canary

IT之家 1 月 25 日消息，科技媒体 Android Authority 今天（1 月 25 日）发布博文，报道称 Kiwi 安卓浏览器将于本月停止维护，相关扩展支持功能已整合到微软 Edge Canary 浏览器中。开发者 Arnaud42 表示 Kiwi 安卓浏览器…...

编程日记 2025/7/10 21:31:17

Couchbase UI: Server

在 Couchbase UI 中的 Server（服务器）标签页主要用于管理和监控集群中的各个节点。以下是 Server 标签页的主要内容和功能介绍： 1. 节点列表显示集群中所有节点的列表，每个节点的详细信息包括： 节点地址&#xff1…...

编程日记 2025/7/7 6:52:49

（一）HTTP协议：请求与响应

前言爬虫需要基础知识，HTTP协议只是个开始，除此之外还有很多，我们慢慢来记录。今天的HTTP协议，会有助于我们更好的了解网络。一、什么是HTTP协议 （1）定义 HTTP（超文本传输协议&#xff…...

编程日记 2025/7/7 20:44:26

微信阅读网站小程序的设计与实现（LW+源码+讲解）

专注于大学生项目实战开发,讲解,毕业答疑辅导，欢迎高校老师/同行前辈交流合作✌。技术范围：SpringBoot、Vue、SSM、HLMT、小程序、Jsp、PHP、Nodejs、Python、爬虫、数据可视化、安卓app、大数据、物联网、机器学习等设计与开发。主要内容：…...

编程日记 2025/7/9 4:58:51

资源管理输入、工具与技术、输出

过程输入工具与技术输出规划资源管理1.项目章程2.项目管理计划质量管理计划、范围基准3.项目文件项目进度计划、需求文件、风险登记册、干系人登记册4.事业环境因素5.组织过程资产1.专家判断2.数据表现层级型、矩阵型、文本型3.组织理论4.会议1.资源管理计划2.团队章程3.项目文…...

编程日记 2025/7/5 6:21:53

【JavaWeb学习Day13】

Tlias智能学习系统需求： 部门管理：查询、新增、修改、删除员工管理：查询、新增、修改、删除和文件上传报表统计登录认证日志管理班级、学员管理（实战内容） 部门管理： 01准备工作开发规范-…...

编程日记 2025/7/8 14:01:22

mapStruct 使用踩坑指南

一、缓存机制经常因为变更字段(通常会这样)，导致启动失败。需要清理生成的文件。 /Users/uzong/IdeaProjects/uzong-crm/uzong-crm-manager/src/main/java/com/uzong/crm/manager/GroupManager.java:14:67 java: 找不到符号符号: 方法 getId()位置: 类型为com.u…...

编程日记 2025/7/9 17:12:06

Hive详细讲解-概述与环境搭建

文章目录 1.Hive概述1.2.Hive架构原理1.3Driver 2.Hive最小化模式安装部署3.生产环境hive安装部署4.将hive的元数据存储到Mysql5.元数据库概述6.Hive服务的部署6.1HiveServer26.2Metastore 7.HiveServer2使用7.1Metastore嵌入模式配置7.2Metastore独立模式配置* 8.hive常用的参…...

编程日记 2025/7/12 21:43:42

【算法】数论基础——约数个数定理、约数和定理 python

目录前置知识约数约数个数定理约数和定理实战演练总结前置知识需要掌握：唯一分解定理（算术基本定理） 约数约数，即因数，定义为： 如果一个整数a可以被另一个整数b整除（即 a mod b 0),那么b就…...

编程日记 2025/7/10 10:00:49

【阅读笔记】基于整数+分数微分的清晰度评价算子

本文介绍的是一种新的清晰度评价算子，整数微分算子分数微分算子一、概述目前在数字图像清晰度评价函数中常用的评价函数包括三类：灰度梯度评价函数、频域函数和统计学函数，其中灰度梯度评价函数具有计算简单，评价效果好等优点…...

编程日记 2025/7/8 22:41:32

【技术】TensorRT 10.7 安装指南（Ubuntu22.04）

原文链接：https://mengwoods.github.io/post/tech/008-tensorrt-installation/ 本文安装的版本如下： Ubuntu 22.04 Nvidia Driver 538.78 CUDA 12.2 cuDNN 8.9.7 TensorRT 10.7 安装前的准备（可选） 在安装新版本之前&#xf…...

编程日记 2025/7/9 17:07:28