一种无人船水质检测作业路径的双雷达精准定位方法技术

本发明专利技术涉及一种无人船水质检测作业路径的双雷达精准定位方法，包括：步骤1）设定雷达观测点的几何位置,实时获取双雷达对无人船的距离及径向速度数据；步骤2）建立无人船位置状态及双雷达信息互享的观测方程；步骤3）基于集合卡尔曼滤波思想，递推求解双雷达间信息互享的无人船运动轨迹，对无人船在水质检测作业中的路径高精度定位。有益效果：实现无人船在水质检测作业中的路径高精度定位。

A dual radar precise location method for water quality detection path of unmanned ship

The invention relates to a double radar precise positioning method for the water quality detection operation path of unmanned ship, including step 1) setting the geometric position of the radar observation point, obtaining the data of the distance and radial velocity of the dual radar on the unmanned ship in real time; step 2) establishing the observation equation of the position of the unmanned ship and the information sharing of the dual radar; step 3) Based on the idea of the set Calman filter, the unmanned ship trajectory of the information sharing between the two radar is solved, and the path of the unmanned ship in the water quality detection operation is high precision. Beneficial effect: high accuracy positioning of unmanned ship in water quality detection.

【技术实现步骤摘要】
一种无人船水质检测作业路径的双雷达精准定位方法
本专利技术涉及雷达目标定位领域，尤其涉及一种无人船水质检测作业路径的双雷达精准定位方法。
技术介绍
在水产养殖生产过程中，水质的好坏对渔业产量具有决定性的作用。传统水质检测采用人工的方法，效率低并采样面不广。目前，采用无人船对养殖水域的水质进行大规模的巡航采样，可大大提高水质检测效率，为渔业生产提供实时决策依据。无人船的作业路径定位在无人船水质检测过程中具有重要支撑作用。因此无人船的作业路径定位具有重要意义。目前，主要有全球定位系统(GPS)方法。一般来说，GPS在民用上的定位精度为3米，不能满足水产养殖水质检测作业的路径的高精度定位。另一方面，天线指向固定的毫米波调频连续波单雷达仅能测量目标的一维距离及径向速度信息，而对无人船的定位需要两部毫米波调频连续波雷达按照一定的几何关系进行同时观测。综上所述，如何准确、稳定地定位无人船水质检测作业路径是目前亟待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术目的在于克服现有工程项目在执行过程中遇到问题时，提供了一种无人船水质检测作业路径的双雷达精准定位方法，具体由以下技术方案实现：所述无人船水质检测作业路径本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无人船水质检测作业路径的双雷达精准定位方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：步骤1)设定雷达观测点的几何位置,实时获取双雷达对无人船的距离及径向速度数据；步骤2)建立无人船位置状态及双雷达信息互享的观测方程；步骤3)基于集合卡尔曼滤波思想，递推求解双雷达间信息互享的无人船运动轨迹，对无人船在水质检测作业中的路径高精度定位。

【技术特征摘要】
1.一种无人船水质检测作业路径的双雷达精准定位方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：步骤1)设定雷达观测点的几何位置,实时获取双雷达对无人船的距离及径向速度数据；步骤2)建立无人船位置状态及双雷达信息互享的观测方程；步骤3)基于集合卡尔曼滤波思想，递推求解双雷达间信息互享的无人船运动轨迹，对无人船在水质检测作业中的路径高精度定位。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤1)依据渔业养殖场的实际物理尺寸及其地理分布特点，采用南北向的矩形对渔业养殖场进行优化匹配拟合，将矩形的东西向的中心点及南北向的中心点设定为双毫米波调频连续波雷达的观测点。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤1)中通过串口协议对雷达输出的距离及径向速度数据进行实时获取采集。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤2)中建立无人船位置状态及双雷达信息互享的观测方程包括如下步骤：步骤2-1)采用笛卡尔两维坐标系统，定义矩形的东西向为x轴，南北向为y轴，设定无人船位置状态为距离与速度的向量，采样时间间隔为Δt，在n时刻，无人船的位置状态方程为sn＝Fsn-1+wn；式中状态转移矩阵F为：噪声为wn＝[wn，1，wn，2，wn，3，wn，4]，wn的均值为零，协方差矩阵Q为：步骤2...

【专利技术属性】
技术研发人员：张加龙，刘宪瑞，施佺，许致火，施佳佳，陈海龙，孙玲，张成宇，包银鑫，
申请(专利权)人：南通大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32