[发明专利]一种减摇鳍多反馈升力信号的分步融合方法

摘要

本发明涉及一种减摇鳍多反馈升力信号的分步融合方法。本发明包括：利用A/D模块采集减摇鳍的升力信号和鳍角信号；利用序贯融合方法解算初步融合升力，并解算升力测量信号与初步融合升力均方差；利用线性变换方法解算鳍角折算升力，并解算鳍角折算升力与初步融合升力均方差；比较上述解算的均方差，保留可靠的升力信号；利用岭估计将保留的升力信号进一步融合得到最终融合升力信号；解算最终融合升力信号与实际升力信号的均方差，与前面解算的均方差作比较，验证所发明的升力融合方法的准确性。该方法的优点在于所设计序贯融合滤波算法能够加快融合速度，还可以去除出现故障或缺失的检测升力信号，采用岭估计融合算法提高系统的可靠性。本发明通过仿真实验验证了融合方法的准确性和有效性。

主权项

1.一种减摇鳍多反馈升力信号的分步融合方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)利用A/D模块采集减摇鳍的升力信号和鳍角信号；(2)利用序贯融合方法解算初步融合升力，并解算升力测量信号与初步融合升力均方差；所涉及的序贯融合升力为：式中，N为升力传感器数量，在k时刻，为序贯融合升力信号，L(k)为已知矩阵，为升力状态变量，为k‑1时刻的升力状态变量，K_N(k)为中间矩阵，y_N(k)为升力传感器信号值，H_N(k)为对应的升力测量矩阵，为前N‑1个传感器的升力状态变量，P_N(k)和P_N(k+1)为中间矩阵，F(k+1,k)、L(k)和R_eyN(k)为已知矩阵，I为单位阵，γ为鲁棒指标；(3)利用线性变换方法解算鳍角折算升力，并解算鳍角折算升力与初步融合升力均方差；(4)比较步骤(2)和步骤(3)解算的均方差，如果步骤(2)解算的均方差小于步骤(3)解算的均方差，则保留可靠的升力信号，否则去除故障或缺失的升力信号；(5)利用岭估计将步骤(4)保留的升力信号进一步融合得到最终融合升力信号；所涉及的岭估计融合升力信号为：式中，为岭估计融合升力信号，ρ_ij和分别是ρ_i和的第j个元素的方差阵，ρ_i是对应的标准化的正交特征向量，为未知矢量α的最小二乘估计，α＝G^Tx，G＝(ρ₁,ρ₂,…,ρ_n)，x为未知参数矢量，为未知参数x的最小二乘估计，为未知矢量α的岭估计，Z^TZ＝Λ＝diag{λ_i},i＝1,2,…,n，Z＝HG，H为升力测量矩阵，H^TH的特征根为λ₁,λ₂,…,λ_n，λ₁≥λ₂≥…≥λ_n＞0，n为特征向量数量，K为偏参数矩阵，k_j为偏参数，j＝1,2,...,n；(6)解算步骤(5)的最终融合升力信号与实际升力信号的均方差，与步骤(2)和步骤(3)解算的均方差作比较，验证所发明的升力融合方法的可靠性。