高频自适应的动力定位船舶状态估计方法

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高频自适应的动力定位船舶状态估计方法
申请号:CN202511394566
申请日期:2025-09-28
公开号:CN120874635B
公开日期:2025-11-28
类型:发明专利
摘要
本发明涉及船舶运动控制领域,公开了一种高频自适应的动力定位船舶状态估计方法,步骤包括:构建船舶水平面三自由度运动状态估计的系统模型和测量模型;对模型进行扩维,将高频运动的主导频率和相对阻尼系数作为状态变量和测量信息;利用位置参考系统和传感器采集船舶位置、艏向、风速风向及推进器转速信息;通过快速傅里叶变换进行频谱分析,提取高频运动主导频率;采用扩展卡尔曼滤波或无迹卡尔曼滤波进行状态估计,分离并剔除高频运动分量,输出低频运动状态用于动力定位控制。本方法通过动态估计高频参数,结合时域与频域分析,提高状态估计精度和收敛性,减少推进器磨损和能耗,适应复杂海洋环境,提升动力定位控制性能。
技术关键词
动力定位船舶 状态估计方法 运动状态估计 推进器 三自由度运动 高频往复运动 扩展卡尔曼滤波 传感器系统 卡尔曼滤波算法 动力定位控制系统 频率 船舶运动控制 傅里叶变换方法 水声定位系统 状态估计精度 激光定位系统