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Accès ouvert déclaré 2026 article

Neural Network-Enhanced Robust Navigation for Vertical Docking of an Autonomous Underwater Shuttle Under USBL Outages

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Rattachement africain : cn. Niveau de preuve : code pays fourni par la source.

Le résumé fourni par la source

Vertical docking of the autonomous underwater shuttle (AUS) for deep-sea data relay relies heavily on ultra-short baseline (USBL) acoustic positioning, whose measurements can be intermittently unavailable and contaminated by outliers in complex underwater environments. This paper proposes a neural network-enhanced robust navigation framework to improve AUS navigation reliability during acoustically guided vertical docking under USBL outages. First, a model-aided batch maximum a posteriori trajectory estimation method (MA-BMAP) is developed to generate learning quality supervision under sensor-limited conditions. Based on the estimated trajectories, a long short-term memory (LSTM)-based horizontal velocity predictor is integrated into a robust fusion filter with online ocean current estimation, enabling stable state estimation during USBL outages and robust rejection of abnormal USBL measurements. The proposed framework is validated through simulations and field trials in lake and sea environments. In sea trials, during two representative 200 s USBL outage intervals, the end-of-window horizontal position errors are 7.86 m and 4.14 m, respectively, corresponding to AUS-to-docking station distances of 244 m and 51 m. In addition, the introduced USBL outliers are successfully detected and rejected. The results indicate that the proposed method enables accurate and stable navigation during USBL unavailability and rapid recovery once USBL measurements resume, demonstrating its practicality for vertical docking missions.

Ce résumé expose les affirmations des auteurs. BNTIC ne l’interprète pas comme une validation indépendante des résultats.

Le contrôle bibliographique ouvert

DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.

Titre Crossref
Neural Network-Enhanced Robust Navigation for Vertical Docking of an Autonomous Underwater Shuttle Under USBL Outages
Date Crossref
27/03/2026
Éditeur
MDPI AG
Type
journal-article

Ce recoupement confirme des métadonnées liées au DOI. Il ne confirme ni la méthode ni les conclusions de l’étude, et il ne compte pas comme une seconde source scientifique indépendante.

Où se fait cette recherche

  • Zhejiang University State Key Laboratory of Fluid Power and Mechatronic Systems pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure

State Key Laboratory of Fluid Power and Mechatronic Systems — Zhejiang University.

Une affiliation ne permet pas de déduire la nationalité d’un auteur.

Les sujets associés

Underwater Vehicles and Communication SystemsMaritime Navigation and SafetyUnderwater Acoustics Research

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