一种基于海况估计的自适应扩张状态观测器卡尔曼滤波的组合导航方法
申请号:CN202511046567
申请日期:2025-07-29
公开号:CN120947633A
公开日期:2025-11-14
类型:发明专利
摘要
本发明公开了一种基于海况估计的自适应扩张状态观测器卡尔曼滤波的组合导航方法,属于导航技术领域,该方法通过实时评估海况扰动并自适应调整ESO带宽和卡尔曼滤波过程噪声矩阵,实现了在不同海况下的精准状态估计。与传统方法相比,本发明解决了传统方法中依赖先验知识或经验值来获取滤波器参数的问题。具体步骤包括:首先,利用船舶横摇角速度计算海况标准差,并根据标准差划分海况等级;然后,根据海况等级动态调整ESO带宽和卡尔曼滤波器过程噪声矩阵;接着,利用ESO估计扰动并进行补偿;最后,通过自适应卡尔曼滤波器融合IMU与GNSS数据,精确估计船舶状态,并通过反馈闭环进一步优化导航精度。
技术关键词
扩张状态观测器
组合导航方法
海况估计
协方差矩阵
卡尔曼滤波器
滑动窗口
噪声模型
闭环反馈机制
船舶
参数调节模块
动态响应速度
海况信息
带通滤波器
导航技术