Robust sequential adaptive Kalman filter algorithm for ultrashort baseline underwater acoustic positioning

卡尔曼滤波器 算法 计算机科学 水下 均方误差 失真(音乐) 滤波器(信号处理) 噪音(视频) 自适应滤波器 控制理论(社会学) 数学 人工智能 统计 计算机视觉 地质学 电信 放大器 海洋学 控制(管理) 带宽(计算) 图像(数学)
作者
Fanlin Yang,Xiaofei Zhang,Haichen Sui,Mingzhen Xin,Yu Luo,Bo Shi
出处
期刊:Measurement Science and Technology [IOP Publishing]
卷期号:34 (3): 035005-035005 被引量:3
标识
DOI:10.1088/1361-6501/aca3c5
摘要

Abstract Affected by dynamic changes in the complex marine environment, ultrashort baseline (USBL) systems may exhibit continuous gross errors in underwater target positioning, resulting in the distortion of the target coordinates. To effectively detect and eliminate continuous gross errors in USBL underwater acoustic positioning, a robust sequential adaptive Kalman filter (RSAKF) algorithm is proposed in this paper. The RSAKF algorithm employs sequential filtering to decompose all measurement updates into multiple submeasurement updates and uses the fading memory weighted average method to estimate the one-step prediction mean square error of the metrics for each submeasurement update. Then, the RSAKF algorithm adopts an adaptive correction method of submeasurement noise variance, which eliminates the influence of continuous gross errors through a more targeted adaptive correction of each submeasurement noise variance. The effectiveness of the algorithm was quantitatively analyzed using a USBL positioning simulation experiment, and the results showed that the continuous gross errors rejection rate of the RSAKF algorithm reached 84.12%. The point error of the RSAKF algorithm is improved by 62.65%, 46.76%, 36.09%, and 26.48% compared with the Kalman filter (KF), KF based on Huber, KF based on Institute of Geodesy and Geophysics, and the maximum correntropy KF, respectively. The USBL positioning remotely operated vehicle experiment was conducted in the South China Sea, and the results showed that the RSAKF has the best filtering accuracy. Simulation and actual measurement experiments verified that the RSAKF algorithm can effectively eliminate the influence of continuous gross errors.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
zz发布了新的文献求助10
刚刚
轻松的雨旋完成签到,获得积分10
刚刚
老夫子完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
活力鑫磊发布了新的文献求助10
1秒前
自信的怡发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
zxy发布了新的文献求助10
2秒前
ZBA发布了新的文献求助20
2秒前
然然发布了新的文献求助10
3秒前
bkagyin应助君莫笑采纳,获得10
3秒前
学术废物发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
李健应助赵爽采纳,获得10
4秒前
4秒前
老夫子发布了新的文献求助10
4秒前
忧虑的山菡完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
5秒前
qiu发布了新的文献求助10
5秒前
秋雨发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
5秒前
1111完成签到,获得积分10
6秒前
miku1发布了新的文献求助10
6秒前
打打应助肖肖采纳,获得10
7秒前
7秒前
花枝捣碎完成签到,获得积分20
7秒前
qixiulei完成签到,获得积分10
8秒前
阔达凌雪发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
li发布了新的文献求助10
8秒前
LJJ完成签到,获得积分10
8秒前
dk0dk0dk0完成签到,获得积分10
8秒前
HUOZHUANGCHAO完成签到,获得积分10
9秒前
领导范儿应助尊敬的皮带采纳,获得10
9秒前
zz完成签到,获得积分10
9秒前
HUI发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
高分求助中
Markov Chain Monte Carlo 10000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Common Foundations of American and East Asian Modernisation: From Alexander Hamilton to Junichero Koizumi 2000
Weaponeering: An Introduction Fourth Edition, Volume 1 1000
Advanced Weaponeering Fourth Edition, Volume 2 1000
Curating Socialism: A Handbook of International Art Exhibitions 1947-1989 750
悉尼大学博士学位论文,题目:Modelling and testing of one-sided stitched laminated composites. 作者:Kristopher P. Plain 700
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7525152
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9111998
关于积分的说明 19458914
捐赠科研通 7127797
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3255411
关于科研通互助平台的介绍 2423400
邀请新用户注册赠送积分活动 2242648