基于IMU与UKF的船舶升沉运动信息测量方法

作者：卢道华^*; 付怀达; 王佳; 蔡雅轩; 宋世磊

来源：北京航空航天大学学报, 2021, 47(07): 1323-1331.

DOI：10.13700/j.bh.1001-5965.2020.0223

• 升沉测量
• 惯性测量单元(IMU)
• 无迹卡尔曼滤波(UKF)
• 频谱分析
• 平台实验

为获取实时、精确的船舶升沉运动信息,根据船舶升沉运动模型和频谱分析方法,建立描述惯性测量单元(IMU)的加速度测量信息与船舶升沉运动状态量关系的解析模型。基于无迹卡尔曼滤波(UKF)算法非线性滤波的特点,进行升沉运动滤波解算。通过仿真分析证明了所提方法在船舶升沉运动测量中的有效性。利用三自由度平台升沉运动测量实验验证,结果表明,同一模型下,相比于扩展卡尔曼滤波(EKF)算法的解算结果,所提方法具有更快的收敛速度和更高的测量精度;对船舶升沉位移的估计精度达到最大升沉幅值的5%,可以得到精确、无时延的船舶升沉运动信息。

• 单位
  江苏科技大学