[发明专利]一种基于分散式增广信息滤波的多艇协同导航方法

摘要

本发明公开了一种基于分散式增广信息滤波的多艇协同导航方法，分析多艇协同导航的系统特征，建立了协同导航的状态空间模型，包括单个艇的状态方程和观测方程以及艇之间的观测方程。为了解决在滤波过程中的计算复杂性问题，本发明采用增广信息滤波求解协同导航问题，利用分布式递增Cholesky修正算法，在状态恢复中将信息矩阵进行分解，即Y＝LLT，其中L为下三角矩阵，是稀疏矩阵。利用稀疏矩阵的特点，大大降低了计算量。

主权项

1.一种基于分散式增广信息滤波的多艇协同导航方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤(1)建立基于直角坐标系的单艇运动学方程；步骤(2)建立以单艇位置信息为量测量的单艇量测方程和以艇间距离为量测量的艇间量测方程；步骤(3)根据步骤(1)和步骤(2)，建立多艇协同导航的状态空间模型，协同导航系统的状态向量由N条艇的局部状态向量组成，利用泰勒展开式，将方程线性化；步骤(4)添加新时刻的状态向量，结合信息参数算法过程，得信息参数和信息矩阵；步骤(5)用新的观测向量更新信息参数，得新的信息参数和信息矩阵；步骤(6)从更新后的信息参数和信息矩阵中提取只与新时刻相关的信息量，利用求逆公式，通过分布式递增Cholesky修正算法简化计算，求得新时刻N条艇状态向量估计值其中表示第i(i＝1，2…N)条艇在新时刻的状态向量估计值，由第i条艇的经度纬度和航向角