[发明专利]一种水翼双体船姿态估计方法

摘要

本发明提供一种水翼双体船姿态估计方法，首先进行状态估计器和参数自适应学习器的参数初始化；利用船上测量系统测得水翼双体船的纵向运动观测值；利用状态估计器处理纵向运动观测值，得到水翼双体船的姿态估计值，并同时利用参数自适应学习器更新自适应参数β。本发明方法适用于多种海况尤其是高动态条件下的强非线性船体姿态精确估计，具备模型参数自适应调节能力。

主权项

1.一种水翼双体船姿态估计方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一：进行状态估计器和参数自适应学习器的参数初始化；步骤二：利用船上测量系统测得水翼双体船的纵向运动观测值；所述的船上测量系统包括：位移传感器、陀螺仪、计程仪、船载经纬仪；所述的纵向运动观测值包括：垂荡位移、纵摇角；步骤三：利用状态估计器处理纵向运动观测值，得到水翼双体船的姿态估计值；所述状态估计器的状态向量为z为船体在垂直方向上的升沉位移，θ为船体的纵摇角，表示船体在垂直方向上的升沉速度，表示船体的纵摇角速度；所述的状态估计器表达式为：式中，为系统状态向量x的估计值，是的导数；K为观测器增益，为观测向量y相对观测向量估计值的误差，即观测向量为y＝[z θ]^T；β为自适应参数；P为系统参数矩阵；H为系统观测矩阵；L为系统标定系数；所述的系统标定系数L，其表达式为式中，η为正定标量参数，其计算表达式为η＝z²+θ²；表示2范数的平方；步骤四：参数自适应学习器更新自适应参数β；所述的参数自适应学习器表达式为：式中，N、δ均为常值参数；步骤五：重复步骤二～步骤四，实时输出水翼双体船姿态估计值。