為了在提高魚雷初始對(duì)準(zhǔn)精度的同時(shí)保證較短的對(duì)準(zhǔn)時(shí)間,文中在采用回溯算法進(jìn)行初始對(duì)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上,通過對(duì)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的調(diào)用及線下處理,提出一種數(shù)據(jù)時(shí)序重構(gòu)融合濾波算法,通過對(duì)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行再次調(diào)用、整體辨識(shí)、特征量提取和時(shí)序重構(gòu),構(gòu)建多級(jí)濾波器,與傳統(tǒng)"正向—逆向—正向"濾波回溯算法比較,實(shí)現(xiàn)了一定時(shí)間內(nèi)濾波估計(jì)及對(duì)準(zhǔn)精度的進(jìn)一步提高。實(shí)航數(shù)據(jù)的仿真對(duì)比試驗(yàn)證明了該方法在精度及時(shí)間上的有效性。 

【文章來源】：水下無(wú)人系統(tǒng)學(xué)報(bào). 2020,28(03)北大核心

【文章頁(yè)數(shù)】：8 頁(yè)

【圖文】：

回溯算法原理框圖Fig.1Functionalblockdiagramofbacktrackingalgorithm

刻完成對(duì)準(zhǔn)過程�；厮菟惴ㄍㄟ^對(duì)在線數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ),在完成誤差修正后,再次調(diào)用存儲(chǔ)數(shù)據(jù),同時(shí)對(duì)濾波器進(jìn)行初始化,以計(jì)算周期為時(shí)間單位再次進(jìn)行“虛擬在線”濾波,人為延長(zhǎng)數(shù)據(jù)利用時(shí)間,從而達(dá)到在幾乎不占用對(duì)準(zhǔn)時(shí)間條件下,提高對(duì)準(zhǔn)精度的目的[6-9]。為保持?jǐn)?shù)據(jù)時(shí)序上的連續(xù)性,一般回溯算法采用“正向—逆向—正向”的濾波方式。下面采用一組實(shí)航數(shù)據(jù)對(duì)回溯算法的有效性進(jìn)行仿真分析,該實(shí)航數(shù)據(jù)的姿態(tài)與慣性測(cè)量單元(inertialmea-surementunit,IMU)輸出曲線如圖2所示。圖2實(shí)航數(shù)據(jù)姿態(tài)及IMU輸出曲線Fig.2OutputcurvesofattitudeandIMUofseatrialdata由圖2可知,按姿態(tài)變化可將實(shí)航過程分為射前和射后階段,在射前初始對(duì)準(zhǔn)段分別進(jìn)行常規(guī)及回溯初始對(duì)準(zhǔn),其中回溯算法采用“正向—逆向—正向”的交替濾波時(shí)序。轉(zhuǎn)導(dǎo)航后,采集入水后的在線導(dǎo)航階段解算的姿態(tài)及速度曲線進(jìn)行比較,對(duì)比結(jié)果如圖3所示。由圖可知,回溯算法能夠有效減小姿態(tài)及速圖3傳統(tǒng)對(duì)準(zhǔn)算法與回溯算法修正后姿態(tài)及速度導(dǎo)航解算對(duì)比曲線Fig.3Comparisoncurvesofattitudeandspeednavigationresolutionsaftercorrectionbe-tweentraditionalalgorithmandbacktrack-ingalgorithm度初始誤差,在一定程度上也消除了由于姿態(tài)誤差引起的水平速度累積誤差。結(jié)果驗(yàn)證了回溯算法對(duì)改善對(duì)準(zhǔn)精度及導(dǎo)航解算精度的有效性。圖4為北向和東向失諧角估計(jì)曲線�？梢钥闯�,回溯算法的“正向—逆向—正向”濾波能夠?qū)κеC角誤差進(jìn)行進(jìn)一步的估計(jì),但由于數(shù)據(jù)時(shí)序的不同,其2次估計(jì)狀態(tài)顯示出了不同的估計(jì)效果。在此基礎(chǔ)上,開展存儲(chǔ)

ǚ絞�。下面采�?一組實(shí)航數(shù)據(jù)對(duì)回溯算法的有效性進(jìn)行仿真分析,該實(shí)航數(shù)據(jù)的姿態(tài)與慣性測(cè)量單元(inertialmea-surementunit,IMU)輸出曲線如圖2所示。圖2實(shí)航數(shù)據(jù)姿態(tài)及IMU輸出曲線Fig.2OutputcurvesofattitudeandIMUofseatrialdata由圖2可知,按姿態(tài)變化可將實(shí)航過程分為射前和射后階段,在射前初始對(duì)準(zhǔn)段分別進(jìn)行常規(guī)及回溯初始對(duì)準(zhǔn),其中回溯算法采用“正向—逆向—正向”的交替濾波時(shí)序。轉(zhuǎn)導(dǎo)航后,采集入水后的在線導(dǎo)航階段解算的姿態(tài)及速度曲線進(jìn)行比較,對(duì)比結(jié)果如圖3所示。由圖可知,回溯算法能夠有效減小姿態(tài)及速圖3傳統(tǒng)對(duì)準(zhǔn)算法與回溯算法修正后姿態(tài)及速度導(dǎo)航解算對(duì)比曲線Fig.3Comparisoncurvesofattitudeandspeednavigationresolutionsaftercorrectionbe-tweentraditionalalgorithmandbacktrack-ingalgorithm度初始誤差,在一定程度上也消除了由于姿態(tài)誤差引起的水平速度累積誤差。結(jié)果驗(yàn)證了回溯算法對(duì)改善對(duì)準(zhǔn)精度及導(dǎo)航解算精度的有效性。圖4為北向和東向失諧角估計(jì)曲線�？梢钥闯�,回溯算法的“正向—逆向—正向”濾波能夠?qū)κеC角誤差進(jìn)行進(jìn)一步的估計(jì),但由于數(shù)據(jù)時(shí)序的不同,其2次估計(jì)狀態(tài)顯示出了不同的估計(jì)效果。在此基礎(chǔ)上,開展存儲(chǔ)數(shù)據(jù)時(shí)序上的多樣性重構(gòu),結(jié)合不同時(shí)序下的特性,采用數(shù)據(jù)融合算法,消除單向時(shí)序可能帶來的個(gè)性偏差,進(jìn)一步提高初始對(duì)準(zhǔn)精度。3回溯算法結(jié)合數(shù)據(jù)時(shí)序重構(gòu)融合濾波算法對(duì)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)時(shí)序多樣性的重構(gòu),可以打破“正向—逆向—正向”濾波的單一時(shí)序模式,對(duì)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)加以充分利用及挖掘,同時(shí)輔以具有良好穩(wěn)健性、寬闊覆蓋區(qū)域、高測(cè)量維

【參考文獻(xiàn)】：
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