[发明专利]一种船舶异步位置参考系统融合方法

摘要

本发明涉及动力定位信息融合领域，具体涉及一种动力定位传感器测量系统中数据处理的船舶异步位置参考系统融合方法。本发明包括如下步骤：传感器测量数据经过坐标变换、单位换算，得到北东坐标下船舶位置坐标值；子系统滤波；尺度N上预测；尺度N上滤波；尺度i上滤波；小波重构；尺度N上融合估计。本发明基于多个尺度上的观测模型和测量数据，根据多尺度分布式融合理论，充分利用各尺度上的互补信息，突破单一尺度的限制，降低不确定性，形成对系统相对完整一致的描述。同时由于小波分解与重构过程完整地保留了异步多传感器的系统和测量信息，克服了由时间配准处理异步多传感器信息的缺陷，因而具有更高的性能。

主权项

一种船舶异步位置参考系统融合方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）传感器测量数据经过坐标变换、单位换算，得到北东坐标下船舶位置坐标值；（2）子系统滤波：对子系统进行故障检测，如有故障，执行容错滤波；如无故障，运行标准SRCKF滤波，在子系统滤波过程中完成状态估计；（3）尺度N上预测：基于k时刻系统状态融合估计及相应的估计误差协方差阵平方根系数，利用标准SRCKF滤波，得到状态预测值及预测误差协方差阵平方根系数；（4）尺度N上滤波：利用尺度N上测量值，按照步骤(2)的内容进行尺度N上子系统滤波，得到状态估计值及估计误差协方差平方根系数；（5）尺度i上滤波：1）对尺度N上预测信息进行小波分解，得到尺度i上状态平滑信号、尺度上的细节信号，及相应的估计误差协方差阵；2）基于尺度i上测量值，按照步骤（2）进行尺度i上滤波，对平滑信号、相应的估计误差协方差阵进行测量更新；尺度上的细节信号不进行测量更新；（6）小波重构：将尺度i上已更新的平滑信号、相应的估计误差协方差阵及尺度上的细节信号向尺度N进行小波综合，得到尺度N上系统状态基于尺度i上测量值的估计值及相应的估计误差协方差阵；（7）尺度N上融合估计：将尺度N上系统状态基于尺度N上测量值的估计值和尺度N上系统状态基于尺度i上测量值的估计值进行融合，得到系统在k+1时刻在尺度N上基于全局信息的状态融合估计值。