基于扩展卡尔曼滤波器的动力定位船舶波频模型参数估计系统

摘要

基于扩展卡尔曼滤波器的动力定位船舶波频模型参数估计系统，本发明涉及基于动力定位船舶波频模型参数估计系统。本发明的目的是，通过所提出的基于扩展卡尔曼滤波器的动力定位船舶波频模型参数估计系统，获取动力定位船舶波频模型的参数。波频模型参数估计系统(2)包括：波频模型参数估计功能启动模块(4)、时间窗提取模块(5)、测量信息序列提取模块(6)、主导频率预估器(7)、高通滤波器(8)、扩展卡尔曼滤波器(9)、数据处理分析功能模块(10)、波频模型参数估计结束模块(11)、模型更新系统(12)，完成波频模型的更新功能。本发明适用于动力定位船舶波频模型参数估计。

主权项

基于扩展卡尔曼滤波器的动力定位船舶波频模型参数估计系统，其特征在于波频模型参数估计系统(2)包括：波频模型参数估计功能启动模块(4)、时间窗提取模块(5)、测量信息序列提取模块(6)、主导频率预估器(7)、高通滤波器(8)、扩展卡尔曼滤波器(9)、数据处理分析功能模块(10)、波频模型参数估计结束模块(11)；波频模型参数估计功能启动模块(4)，用于实现波频模型参数估计系统(2)的数据初始化；时间窗提取模块(5)，用于从船舶动力定位控制系统(1)数据库里提取一段时间的数据；测量信息序列提取模块(6)，用于从时间窗里提取动力定位船舶的位置和艏向测量信息η；主导频率预估器(7)，用于从时间窗内取出动力定位船舶位置和艏向的测量信息η，并对其进行快速傅里叶变换，获取测量信息的频谱曲线并确定初始波频模型参数；高通滤波器(8)，用于对艏向的测量信息η进行滤波，估计出波频运动分量扩展卡尔曼滤波器(9)使用高通滤波器(8)估计出的波频运动分量对实际波频模型参数进行估计；估计出对应的波频模型参数和波频运动估计数据处理分析功能模块(10)判断所估计波频模型参数是否合理，并影响船舶动力定位控制系统(1)中的模型更新系统(12)；波频模型参数估计结束模块(11)，用于将波频模型参数传递出去，并将船舶动力定位控制系统(1)中的模型更新逻辑设为假，完成波频模型参数估计；波频模型参数估计系统(2)将波频模型参数返回给船舶动力定位控制系统(1)中的模型更新系统(12)，完成波频模型的更新功能。