28、协作导航方法：从模拟到海上试验的探索

协作导航方法：从模拟到海上试验的探索

1. 无通信损耗的模拟实验

1.1 模拟参数设置

在模拟实验中，我们设置了一系列基础参数。目标的运动被限制在一个椭圆路径上，椭圆中心位于笛卡尔坐标系的 (x = 500m)，(y = 450m) 处，对角线长度分别为 80m 和 60m，主对角线与 (x) 轴夹角为 (-0.75rad)。目标的水平速度设定为 (0.2m/s)，深度遵循函数 (z_0(t) = 50m - 50m \cdot \cos(0.02s^{-1} \cdot t))。

使用了三个 RO（参考目标），其初始位置分别为 ((300,300,0)m)、((700,300,0)m) 和 ((500,700,0)m)。RO 采用恒定加速度随机游走（RWCA）原则移动，加速度方差 (\sigma_a) 设定为 (0.1m^2/s^4)，速度上限为 (1m/s)，运动范围限制在初始位置半径 75m 的区域内。

调制解调器以 (0.2Hz) 的频率进行询问，即每 5s 发送一次参考 ping，目标反应时间 (t_{wait}) 设定为 1s。距离和深度测量都受到加性高斯白噪声（ADWGN）的干扰，噪声均值为 0m，方差为 (0.1m^2)，同时考虑了距离参数 (\eta = 0.001) 对误差随距离增长的影响。

对于二维位置估计的 EKF（扩展卡尔曼滤波器），初始参数设置为：
(Q = diag([10^{-8}, 2.5 \cdot 10^{-12}, 4 \cdot 10^{-12}]))
(P = diag([400, 400, 0.25, 0.25, 2.5 \cdot 10^{-5}]))