[发明专利]一种无人船速度和不确定性估计系统及设计方法

摘要

本发明涉及一种无人船速度和不确定性估计系统及设计方法。依本发明可以将回声状态网络应用于无人船的速度估计中，利用回声状态网络逼近模型不确定性和环境扰动，使系统不仅能够获得目标速度的观测值，而且可以逼近如模型参数的不确定、流体动力学的未建模、风浪和洋流引起的外部干扰产生的未知动态，有效解决了含有模型不确定性和未知环境扰动的状态观测问题。回声状态网络的引入克服了传统的神经网络基于梯度下降的学习算法带来的慢收敛、容易陷入局部极小、训练过程复杂等问题。本发明采用带有低频学习环节的神经网络逼近系统不确定性，有效滤除高增益学习率可能引起的高频震荡，实现对含有未知动态系统的稳定状态观测。

主权项

1.一种无人船的速度和不确定性估计系统，其特征在于，所述的系统由低频学习环节、逼近器、观测器和比较器组成；其中，所述的低频学习环节的输入端与比较器的输出端相连接，且接收定位系统输出的无人船位置信息；所述低频学习环节的输出端与逼近器的输入端相连接；所述逼近器的另一输入端与无人船水面航行器的位置信息端和控制信息端相连接；所述逼近器的输出端与所述观测器的输入端相连接；所述观测器的输入端还与无人船水面航行器的位置信息端和控制信息端相连接；所述观测器的输出端与比较器相连接；所述比较器的另一端接收所述定位系统输出的无人船位置信息。