[发明专利]一种基于滑动观测的多AUV协同定位方法

权利要求书

1.一种基于滑动观测的多AUV协同定位方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：建立滑动观测窗口；

步骤2：利用中值滤波设计基于最大相关熵的协同定位算法中的核宽度；

步骤3：滑动窗口大小的自适应确定；

步骤1所述的建立滑动观测窗口中，建立了一个宽度为N的窗口，随着新观测量的到来，剔除窗口中最早的观测信息；前一个观测信息作为当前时刻的观测信息时将主艇位置信息进行平移，移动量为从艇在这期间的位置变化矢量；

在具体实现时，每个时刻利用从艇的速度对滑动窗口中主艇的位置信息进行更新，表示成如下式所示：

步骤2所述的利用中值滤波设计基于最大相关熵的协同定位算法中的核宽度中，核宽度的计算，如下式：

其中，med(a₁,a₂…,a_N)数列a₁,a₂…,a_N进行升序排列，选取中间数，当N为偶数时，选取中间两个值的平均值；

再对滑动窗口中的每个信息分别利用算法进行计算得到从艇的估计结果然后将得到的N个结果利用下式进行平均求取从艇的最终位置估计结果；

2.根据权利要求1所述的一种基于滑动观测的多AUV协同定位方法，其特征在于，步骤3所述的滑动窗口大小的自适应确定中，设计了一种滑动窗口大小的自适应确定方法，具体如下：

(1)确定异常值，由于实际协同定位系统中真实的主从艇距离无法得知，只能根据观测值和主从艇的位置信息进行判断，当新的观测信息到来时，利用下式进行甄别：

式中ol₁——表示新接收测距信息是否为异常值的标志，ol₁＝1表示当前的信息为异常值，ol₁＝0则表示不是异常值；max(·)——表示最大值；

(2)窗口扩大，如果窗口中的异常值数量占比过高，则认为窗口过小，异常值会使得算法的定位误差增大，需要将窗口扩大，如下式所示进行：

(3)窗口缩小，如果窗口中的异常值数量占比过低，则认为窗口过大，窗口过大会导致计算量的增加以及观测量中引入过多的过程噪声，需要将窗口缩小，如下式所示进行：

Z＝[Z₁…Z_N]→Z＝[Z₁…Z_N-1]

N＝N-1。