一种深海惯导系统精度提升方法及系统技术方案

技术编号:46257112 阅读:12 留言:0更新日期:2025-08-29 20:07
本发明专利技术涉及深海惯导技术领域,具体公开了一种深海惯导系统精度提升方法及系统,其中,方法包括步骤:获取多普勒计程仪的速度测量值以及内部诊断数据;分析内部诊断数据判断多普勒计程仪是否出现性能退化,是则根据内部诊断数据生成退化指数;基于退化指数调整自适应卡尔曼滤波的测量噪声协方差矩阵;基于调整后的测量噪声协方差矩阵和速度测量值获取导航状态估计;该方法通过引入对多普勒计程仪内部诊断数据的分析,生成量化的退化指数,并以此为依据,结合滤波残差的状态,主动且动态地调整自适应卡尔曼滤波的测量噪声协方差矩阵,解决了传统自适应卡尔曼滤波算法难以有效识别和适应多普勒计程仪缓慢、渐进的噪声退化问题。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及深海惯导,具体而言,涉及一种深海惯导系统精度提升方法及系统


技术介绍

1、在深海探索与测绘领域,水下航行器的高精度自主导航是完成复杂任务的关键。惯性导航系统(ins)与多普勒计程仪(dvl)的组合是实现高精度定位的常用方案。自适应卡尔曼滤波作为一种主流的数据融合算法,通过在线调整其内部参数,旨在提升系统在动态环境下的鲁棒性和导航状态估计精度。

2、然而,在实际深海作业中,多普勒计程仪易受环境因素(如生物附着)影响,导致其测量噪声特性发生显著变化。这种变化并非简单的随机高斯噪声,而是逐渐演变为非平稳、非高斯,并可能伴随微小偏置的复杂特性。现有自适应卡尔曼滤波算法通常基于高斯噪声假设进行设计,其测量噪声协方差矩阵的调整策略难以有效识别和适应这种缓慢、渐进的噪声退化过程。具体而言,当多普勒计程仪的性能出现这种非高斯、渐进式退化时,传统的滤波器主要依赖于滤波残差的统计分析来判断噪声特性。然而,这种分析方法无法准确捕捉非高斯噪声成分和间歇性偏置,导致滤波器对退化数据的权重分配不当。这不仅会引入瞬时速度和位置估计偏差,更会在长期导航任务中累积形本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种深海惯导系统精度提升方法,基于自适应卡尔曼滤波进行导航状态估计,其特征在于,所述方法包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的深海惯导系统精度提升方法,其特征在于,步骤S2包括:

3.根据权利要求2所述的深海惯导系统精度提升方法,其特征在于,步骤S24包括:

4.根据权利要求1所述的深海惯导系统精度提升方法,其特征在于,所述内部诊断数据包括回波信号强度、声束相关性以及有效声束数量。

5.根据权利要求1所述的深海惯导系统精度提升方法,其特征在于,步骤S4包括:

6.根据权利要求1所述的深海惯导系统精度提升方法,其特征在于,所...

【技术特征摘要】

1.一种深海惯导系统精度提升方法,基于自适应卡尔曼滤波进行导航状态估计,其特征在于,所述方法包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的深海惯导系统精度提升方法,其特征在于,步骤s2包括:

3.根据权利要求2所述的深海惯导系统精度提升方法,其特征在于,步骤s24包括:

4.根据权利要求1所述的深海惯导系统精度提升方法,其特征在于,所述内部诊断数据包括回波信号强度、声束相关性以及有效声束数量。

5.根据权利要求1所述的深海惯导系统精度提升方法,其特征在于,步骤s4包括:

6.根据权利要求1所述的深海惯导系统精度提升方法,其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员:张晓峰刘哲宋瑞佳
申请(专利权)人:海南位姿导控技术有限公司
类型:发明
国别省市:

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