[发明专利]一种船舶动力定位系统多模型自适应融合滤波方法

摘要

本发明涉及一种船舶动力定位系统多模型自适应融合滤波方法。本发明属于船舶动力定位技术领域。船舶动力定位系统多模型自适应融合滤波方法，包括步骤：(1)建立船舶三个自由度低频和高频运动模型，得出滤波器状态方程和测量方程；(2)利用差分全球定位系统和平台罗经对位置信息和艏向角进行测量，实时采集信息；(3)利用先验和后验信息，对基于模型的滤波器输入初始化；(4)基于系统模型，利用强跟踪滤波器和Sage-Husa滤波器并行滤波；(5)模型进行概率更新，利用滤波器输出的残差协方差算出匹配模型的模型概率；(6)根据模型概率，得到多模型状态估计的融合输出，即船舶位置和艏向信息。本发明具有鲁棒性强、Sage-Husa滤波器状态估计精度高、系统稳定和定位精度高等优点。

主权项

一种船舶动力定位系统多模型自适应融合滤波方法，其特征是：动力定位系统多模型自适应融合滤波方法是采用多模型描叙动力定位系统结构，利用滤波器提供信息的融合，得到船舶位置和艏向估计信息，包括以下步骤：(1)建立船舶纵荡、横荡和艏摇三个自由度上的低频和高频运动模型，得出滤波器所需要的状态方程和测量方程；(2)分别利用差分全球定位系统和平台罗经对船舶的位置信息和艏向角进行测量，通过串口实时采集信息；(3)利用系统的先验和后验信息，对基于模型的滤波器输入进行初始化；(4)基于系统模型，分别利用强跟踪滤波器和Sage‑Husa滤波器并行滤波；(5)模型进行概率更新，利用滤波器输出的残差协方差算出匹配模型的模型概率；(6)根据模型概率，得到多模型状态估计的融合输出，即有效的船舶位置和艏向信息。