文章标题：基于惯性测量和卡尔曼多步观测器的船舶升沉运动测量方法

文章作者：张琴, 董慧芳, 刘敦康, 张蒸忠, 胡雄
关 键 字：升沉运动测量;惯性测量元件;卡尔曼多步观测器
文章摘要：为了得到精确的船舶升沉运动信息，解决升沉加速度二次积分后的漂移和相位超前现象，基于卡尔曼滤波算法建立船舶升沉运动的多步观测模型，提出一种基于惯性测量和卡尔曼多步观测器的船舶升沉运动测量方法。首先，升沉平台模拟船舶升沉运动，使用惯性测量元件采集升沉加速度，经过滤波二次积分得到升沉位移。然后，对升沉加速度进行误差分析，运用升沉位移与升沉加速度的关系建立船舶升沉运动的状态空间模型并利用状态转移矩阵进行多步观测，消除升沉位移的漂移和延时。实验结果表明，本文所提出的测量方法可以解决不同幅值船舶运动中的偏移和相位超前问题，测量误差在0.01 m之内，体现了测量的精确性。