一种基于惯性测量与自适应滤波的舰船升沉计算方法

摘要：

针对舰船作业过程中升沉运动精确测量的应用需求,提出了基于惯性导航系统的升沉运动测量方案.针对海况变化条件下,传统固定滤波参数数字滤波器自适应性不足,以及存在相位偏移和幅值误差等问题,提出了一种结合互补方法的自适应数字高通滤波器.该滤波器基于先验知识与实时海况监测结果,可自适应调整滤波器参数.首先通过一滑动监测窗口对海况进行实时监测,并对滤波器参数进行实时自适应调整;随后对加速度测量值进行2次积分与3次自适应高通滤波,滤除低频误差,保留有效高频升沉运动.不同海况条件下的仿真与试验验证了测量与滤波方案的可行性.试验结果表明:新滤波方法相比传统方法,能根据海况实时自适应调整滤波参数,升沉运动相位误差和幅值误差减小,仿真实验中幅值误差缩减约10倍,模拟试验中幅值误差缩减约2倍,测量精度精确到厘米级.

关键词：自适应滤波器、升沉运动、惯性测量、高通滤波器

所属期刊栏目：27

分类号：U666.1(船舶工程)

资助基金：江苏省六大人才高峰项目2016-HYGC-001;青岛海洋科学与技术国家实验室基金QNLM2016ORP0406

在线出版日期：2019-05-07（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：1-7