【技术实现步骤摘要】
一种改进Sage-Husa自适应滤波的SINS/DVL组合导航方法
本专利技术属于水下载体组合导航技术，具体涉及一种SINS/DVL组合导航方法。
技术介绍
随着人类对海洋的不断探索，资源开发、海洋环境勘察、作业等需求也随之增加。水下航行器可以在深水中代替人类完成对海洋资源的探测和开发，为生产节省了大量的成本。水下航行器已经成为人类海洋开发的重要工具之一。随着人类对于海洋探索领域的逐渐深入，水下航行器所要完成的任务也越来越复杂，工作的时间也越来越长。现在水下航行器的发展面临着许多问题，其中高精度的自主导航定位是其面临的主要问题之一。自主导航系统可以长时间为水下航行器提供导航信息，保证水下航行器的正确行驶。在组合导航系统中，卡尔曼滤波是受到广泛应用的信息融合算法。卡尔曼滤波的广泛应用是从上世纪六十年代开始的，该滤波器的本质是一个递推过程，是对数据的最优最小方差估计，该滤波器可把不同传感器之间的信息进行融合，实现最优估计。传统卡尔曼滤波为线性的，但实际中很多系统为非线性系统，扩展卡尔曼滤波随即被提出，该滤波不再要求系统为...
【技术保护点】
1.一种改进Sage-Husa自适应滤波的SINS/DVL组合导航方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1、建立SINS/DVL组合导航状态空间模型；/nS2、根据IMU获得的载体角速度信息和加速度信息进行捷联惯性导航解算，获得导航系下载体的姿态、速度和位置估计值；/nS3、根据S1的状态空间模型进行卡尔曼滤波更新，得到状态估计值，其中滤波量测更新时根据量测值和滤波器估计之间值的误差来自适应调整当前量测信息的权重，并利用序贯滤波方法对卡尔曼量测噪声方差阵限制大小，并对其进行可变滑动窗处理；/nS4、将滤波器估计得到的状态估计值中的姿态误差、速度误差和位置误差反馈到捷联惯性导...
【技术特征摘要】
1.一种改进Sage-Husa自适应滤波的SINS/DVL组合导航方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、建立SINS/DVL组合导航状态空间模型；
S2、根据IMU获得的载体角速度信息和加速度信息进行捷联惯性导航解算，获得导航系下载体的姿态、速度和位置估计值；
S3、根据S1的状态空间模型进行卡尔曼滤波更新，得到状态估计值，其中滤波量测更新时根据量测值和滤波器估计之间值的误差来自适应调整当前量测信息的权重，并利用序贯滤波方法对卡尔曼量测噪声方差阵限制大小，并对其进行可变滑动窗处理；
S4、将滤波器估计得到的状态估计值中的姿态误差、速度误差和位置误差反馈到捷联惯性导航系统输出的姿态、速度和位置估计值中进行修正处理，得到最终姿态、速度和位置信息。
2.根据权利要求1所述的SINS/DVL组合导航方法，其特征在于，所述步骤S1包括：
S1-1、建立状态方程：
其中，F表示状态转移矩阵；X表示状态向量；G表示系统噪声矩阵；W表示系统噪声矢量；状态向量为17维，表示如下：
其中，[φxφyφz]T表示俯仰、横滚、航向姿态角误差；表示东向、北向、天向速度误差；[δλδLδh]T表示经度、纬度、高度误差；表示加速度计零偏；[εxεyεz]T表示陀螺零偏；KD表示DVL刻度因子；bPS表示深度计零偏；
S1-2、建立量测方程：
Z＝HX+V
其中，Z为量测信息；H为量测方程转移矩阵，V为量测噪声，其中Z为：
其中，表示DVL波束通道1的速度测量信息，表示DVL波束通道2的速度测量信息，表示DVL波束通道3的速度测量信息，表示DVL波束通道4的速度测量信息；表示DVL坐标系下捷联惯性导航系统输出的对应DVL通道1的速度信息，表示DVL坐标系下捷联惯性导航系统输出的对应DVL通道2的速度信息，表示DVL坐标系下捷联惯性导航系统输出的对应DVL通道3的速度...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐晓苏，王迪，姚逸卿，朱永云，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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