[01348314]基于船联网的相对组合导航关键技术

船联网能够利用船载电子传感器,通过移动通讯技术、智能终端设备与信息网络平台,实现信息互联互通,从而对船、人、物、岸等进行有效的智能监控、调度、管理。在船联网的网络化感知环境中,舰船不仅能够获得自身固有设备（GPS、北斗、陀螺仪等）采集的导航信息,还能通过AIS等设备接收到相邻船只信息进而转化为其相对导航信息。有效地综合利用这些来自不同信息源的导航信息,可以进一步提高现有舰船的导航精度与实时性、进一步增强管理部门对航道运行状况的监控能力。这种综合利用方法即为相对组合导航。然而,当前相对组合导航方法的研究主要集中于航天器对接、多移动机器人等的导航与定位过程,而在船联网中的应用研究尚且较少。因而,本项目拟基于船联网的网络化感知环境,结合多源信息融合理论、凸优化理论及Krein空间理论,开展复杂场景下实用、实时的船联网相对组合导航部分关键技术研究。 1)相对组合导航过程中GPS、北斗、陀螺仪等固有导航设备、相邻船只的相对导航信息在信息获取机制上的不同,导致其导航信息的采样频率也不尽相同。同时考虑复杂系统噪声的场景。基于多速率多传感器融合滤波方法以及复杂噪声干扰下的融合滤波方法研究解决基于相对组合导航信息的相对组合导航定位问题。本课题避免了提升技术带来融合实时性不足的问题,采用序贯式融合的思想,针对相对导航信息转化过程中系统噪声的复杂性以及噪声统计特性无法准确获取时的两类场景,利用解相关的思想和Krein空间理论,给出了能够实时处理导航信息多速率采样、异步到达、复杂噪声干扰等场景下的相对组合导航融合定位方法。 2)针对船联网中因网络传输带来的导航信息延迟、丢包、信道衰减等问题,基于序贯式融合结构,利用噪声估计的策略,结合Krein空间理论,提出了能够实时处理相对组合导航过程中导航信息延迟、丢包等场景下的序贯式融合估计方法。