[發明專利]考慮量測異常的集群式多深海潛航器的協同定位方法

在審

• 申請號: 202011156769.4
• 申請日: 2020-10-26
• 公開（公告）號: CN112284384A
• 公開（公告）日: 2021-01-29
• 發明（設計）人: 陳熙源;王俊瑋;馬振;方琳
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: G01C21/16
• 分類號: G01C21/16;G01C21/20;G01C25/00;G01S19/45;G01S5/22
• 代理公司: 南京眾聯專利代理有限公司 32206
• 代理人: 薛雨妍

1.一種考慮量測異常的威力集群式多深海潛航器協同定位方法，其特征在于：包括以下步驟：

S1：建立從深海潛航器在當地地理坐標系下的狀態誤差方程和考慮主從深海潛航器的相對距離測量信息異常的量測方程；

S2：根據多深海潛航器協同定位的特點以及Krein空間線性估計理論，引入乘性噪聲和參數不確定性，在考慮量測異常的情況下設計新形式Krein空間的協同導航的魯棒后驗濾波方程；

S3：設計自適應算法對濾波器建模的參數不確定性進行在線估計和補償，提高協同定位物理過程與所建數學模型的匹配度。

2.如權利要求1所述的一種考慮量測異常的威力集群式多深海潛航器協同定位方法，其特征在于：所述步驟S1具體包括如下步驟：

S1-1:考慮一個15維系統狀態量的主從潛航器協同定位離散系統：

其中，Δθ,Δφ,Δω表示從潛航器的姿態角誤差，Δv_E,Δv_N,Δv_U代表從潛航器的東北天向速度誤差，ΔL,Δλ,Δh表示從潛航器的緯度、經度、高度誤差，代表從潛航器中慣性加計的常值偏移，代表從潛航器中慣性陀螺儀的常值偏移；

從潛航器慣導系統在當地地理坐標系下的離散時間誤差方程為：

其中，為狀態轉移矩陣，X_k∈Rⁿ是為狀態量，k是濾波時刻，τ_s是離散時間間隔，是從載體坐標系到導航坐標系的轉換矩陣。且為捷聯慣導系統連續時間誤差方程中相應的系統矩陣；

S1-2:考慮主從深海潛航器的相對距離測量信息異常的量測方程為：

其中，Z_k∈R^m是為外信息量，L_m、λ_m、h_m為主深海潛航器的位置，L_s、λ_s、h_s為從深海潛航器的位置，H_k＝[Ο_3x6 I_3x3 Ο_3x6]為量測矩陣，ΔH_k為不確定參數陣，Γ為乘性噪聲適配矩陣，v_1,k、v_2,k分別為互不相關的量測高斯白噪聲。ΔR_λ、ΔR_L、ΔR_h為主從深海潛航器的東向相對距離、北向相對距離、垂向相對距離；

由于水下聲波波速V的不確定性問題，會導致主從深海潛航器間相對距離測量的不確定：

其中，ΔV表示水下聲波波速V的不確定，τ_L、τ_λ、τ_h表示水下聲波傳輸時間。