[發(fā)明專利]一種基于滑動觀測的多AUV協(xié)同定位方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110279337.0
• 申請日: 2021-03-16
• 公開（公告）號: CN112924936B
• 公開（公告）日: 2021-10-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張亞;王瑩瑩;于飛;王慶鑫;高偉;魏健雄;黃文軍
• 申請（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: G01S5/18
• 分類號: G01S5/18
• 代理公司: 哈爾濱市陽光惠遠(yuǎn)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 23211
• 代理人: 鄧宇

1.一種基于滑動觀測的多AUV協(xié)同定位方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：建立滑動觀測窗口；

步驟2：利用中值濾波設(shè)計基于最大相關(guān)熵的協(xié)同定位算法中的核寬度；

步驟3：滑動窗口大小的自適應(yīng)確定；

步驟1所述的建立滑動觀測窗口中，建立了一個寬度為N的窗口，隨著新觀測量的到來，剔除窗口中最早的觀測信息；前一個觀測信息作為當(dāng)前時刻的觀測信息時將主艇位置信息進(jìn)行平移，移動量為從艇在這期間的位置變化矢量；

在具體實(shí)現(xiàn)時，每個時刻利用從艇的速度對滑動窗口中主艇的位置信息進(jìn)行更新，表示成如下式所示：

步驟2所述的利用中值濾波設(shè)計基于最大相關(guān)熵的協(xié)同定位算法中的核寬度中，核寬度的計算，如下式：

其中，med(a₁,a₂…,a_N)數(shù)列a₁,a₂…,a_N進(jìn)行升序排列，選取中間數(shù)，當(dāng)N為偶數(shù)時，選取中間兩個值的平均值；

再對滑動窗口中的每個信息分別利用算法進(jìn)行計算得到從艇的估計結(jié)果然后將得到的N個結(jié)果利用下式進(jìn)行平均求取從艇的最終位置估計結(jié)果；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于滑動觀測的多AUV協(xié)同定位方法，其特征在于，步驟3所述的滑動窗口大小的自適應(yīng)確定中，設(shè)計了一種滑動窗口大小的自適應(yīng)確定方法，具體如下：

(1)確定異常值，由于實(shí)際協(xié)同定位系統(tǒng)中真實(shí)的主從艇距離無法得知，只能根據(jù)觀測值和主從艇的位置信息進(jìn)行判斷，當(dāng)新的觀測信息到來時，利用下式進(jìn)行甄別：

式中ol₁——表示新接收測距信息是否為異常值的標(biāo)志，ol₁＝1表示當(dāng)前的信息為異常值，ol₁＝0則表示不是異常值；max(·)——表示最大值；

(2)窗口擴(kuò)大，如果窗口中的異常值數(shù)量占比過高，則認(rèn)為窗口過小，異常值會使得算法的定位誤差增大，需要將窗口擴(kuò)大，如下式所示進(jìn)行：

(3)窗口縮小，如果窗口中的異常值數(shù)量占比過低，則認(rèn)為窗口過大，窗口過大會導(dǎo)致計算量的增加以及觀測量中引入過多的過程噪聲，需要將窗口縮小，如下式所示進(jìn)行：

Z＝[Z₁…Z_N]→Z＝[Z₁…Z_N-1]

N＝N-1。