[发明专利]波浪滑翔器实际航向预测方法

摘要

本发明提供的是一种波浪滑翔器实际航向预测方法。(1)通过GPS获得短时间内波浪滑翔器两点位置，得到波浪滑翔器的运动方向。(2)由上浮体和潜体各自携带的罗经得到上浮体的航向角和转艏角速度及潜体的航向角和转艏角速度。(3)建立波浪滑翔器运动系统的辨识算法模型，在k时刻根据前一时刻的估计参数计算出模型该时刻的输出，即波浪滑翔器运动系统的辨识算法模型的输出预报值，同时计算出预报误差。(4)将预报误差反馈到波浪滑翔器运动系统的辨识算法模型中，在准则下计算出k时刻的模型参数估计值，并更新模型参数，迭代下去直至其准则函数达到最小值。本发明的方法解算精度与距离无关，结构清晰，易于编写计算机程序实现。

主权项

1.一种波浪滑翔器实际航向预测方法，其特征是：/n(1)通过波浪滑翔器本身携带的GPS获得k和k1时刻波浪滑翔器两点位置，时间间隔为GPS的采样周期，设定在两个位置时，位移分别为是S1和S2，进而得到两点位移ΔS，根据速度计算公式，位移ΔS与Δt的比值为速度，即得到整个波浪滑翔器的运动方向，得到波浪滑翔器的运动速度方向；/n(2)通过上浮体和潜体上各自的罗经，获得k时和k1时上浮体的航向角和转艏角速度及潜体的航向角和转艏角速度，分别记为ω_f1，ω_q1，和ω_f2，ω_q2；/n(3)建立波浪滑翔器运动系统的辨识算法模型，采用逐步逼近的办法在k时刻根据前一时刻的估计参数计算出模型该时刻的输出，具体包括：/n在得到波浪滑翔器的运动方向后，将其传递给建立的波浪滑翔器运动系统的辨识算法模型，系统输出量为为波浪滑翔器运动系统的辨识算法模型的输出预报值，即计算预报得出的波浪滑翔器k时刻的实际航向，e(k)为误差，在模型输入中分别表示k-1时刻上浮体的航向角、转艏角速度、潜体的航向角及转艏角速度，这些输入量全为已知量，模型参数θ表示为一个矩阵，按照元素排列顺序分别为上浮体的航向角、转艏角速度、潜体的航向角和转艏角速度；/n在k时刻根据前一时刻的估计参数计算出模型该时刻的输出同时计算出预报误差当误差小于设定的阈值时，将输出波浪滑翔器运动系统辨识算法模型的输出量；当误差大于设定的阈值时，将误差及预报值返回给波浪滑翔器系统辨识算法模型中，更新模型参数，直至其计算出的误差小于设定的阈值；/n(4)将预报误差反馈到波浪滑翔器运动系统的辨识算法模型中，在准则下计算出k时刻的模型参数估计值，并更新模型参数，这样迭代下去，直至其准则函数达到最小值，此时刻的输出及波浪滑翔器下一时刻的实际航向便是在准则下的逼近系统的输出。/n