基于扩张状态卡尔曼原理的海浪滤波算法

作     者：周佳宇 韩俊庆 李伟 孟凡彬 ZHOU Jia-yu;HAN Jun-qing;LI Wei;MENG Fan-bin

作者机构：海军驻九江地区军事代表室江西九江332007 天津航海仪器研究所九江分部天津300131 

出 版 物：《舰船科学技术》 (Ship Science and Technology)

年 卷 期：2023年第45卷第7期

页      码：62-65页

摘      要：针对海浪干扰下船舶控制系统存在的无效舵问题以及风、流干扰下观测器存在的静差问题,提出一种基于扩张状态卡尔曼原理的海浪滤波算法。该方法首先对船舶一阶Nomoto模型进行离散化,基于带遗忘因子的最小二乘法对模型中的参数进行辨识;以海浪二阶传递函数与一阶Nomoto模型建立用于海浪滤波的四阶状态方程,并以Nomoto模型中环境干扰与未建模动态组成的综合干扰项为扩张状态建立五阶状态方程,基于卡尔曼滤波算法设计海浪滤波器,在实现海浪滤波的同时消除干扰环境下状态观测静差问题。仿真结果表明,本文提出的海浪滤波算法能够有效的滤除船舶航向的高频信号并正确的估计出船舶的运动状态,显著减少了船舶航行时的无效舵问题。

主 题 词：Nomoto模型 海浪滤波 卡尔曼滤波 无效舵 

学科分类：08[工学] 082402[082402] 0824[工学-林业工程类] 

D　O　I：10.3404/j.issn.1672-7649.2023.07.013

馆 藏 号：203121368...