[发明专利]一种船舶动力定位系统噪声和状态实时估计自适应滤波方法在审
| 申请号： | 201810169643.7 | 申请日： | 2018-03-01 |
| 公开（公告）号： | CN108388738A | 公开（公告）日： | 2018-08-10 |
| 发明（设计）人： | 邓芳;杨卫民 | 申请（专利权）人： | 青岛科技大学 |
| 主分类号： | G06F17/50 | 分类号： | G06F17/50;G06F17/18;G06K9/00 |
| 代理公司： | 青岛中天汇智知识产权代理有限公司 37241 | 代理人： | 郝团代 |
| 地址： | 266000 山*** | 国省代码： | 山东;37 |
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| 摘要： |
本发明提供了一种船舶动力定位系统噪声和状态实时估计自适应滤波方法，该方法包括：建立动力定位船舶非线性离散时间状态空间模型；运用自适应无迹卡尔曼滤波实时在线估计系统过程噪声和测量噪声特性，并进行船舶动力定位系统状态估计和滤波；基于残差序列和开窗估计法，在线实时估计当前系统测量噪声协方差矩阵Rk；基于强跟踪自适应算法和测量噪声协方差矩阵估计值 |
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| 搜索关键词： | 船舶动力定位系统 噪声 在线实时估计 协方差矩阵 自适应滤波 实时估计 系统状态 噪声特性 测量 滤波 离散时间状态空间模型 无迹卡尔曼滤波 动力定位系统 运行状态变化 自适应算法 动力定位 估计系统 过程噪声 快速跟踪 实时在线 系统测量 在线更新 状态估计 协方差 自适应 残差 开窗 船舶 跟踪 | ||
【主权项】：
1.本发明提供了一种船舶动力定位系统噪声和状态实时估计自适应滤波方法，其特征在于，所述方法包含以下步骤：(1)建立动力定位系统包含低频运动、高频运动的船舶非线性状态估计和滤波模型，并通过离散化表达成离散时间状态空间形式；(2)接收位置参考系统所测量的当前船位和艏向，利用UKF滤波将测量信号中的噪声和由一阶波浪力引起的高频运动分量滤除，得到低频运动分量估计值，并对不能测量的信号、未建模动态等进行状态估计；(3)R‑adaptation：基于残差序列和开窗估计的自适应算法，在线实时估计出当前系统的测量噪声协方差矩阵Rk；(4)P‑adaptation：基于强跟踪自适应算法，以测量噪声协方差矩阵的估计值![]()
为输入，在线更新系统状态误差协方差Pk|k‑1；(5)返回第(2)步，将测量噪声协方差矩阵的估计值![]()
以及状态误差协方差Pk|k‑1的修正值代入，进行新的状态估计和滤波。
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