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龙图腾网获悉山东大学;山东大学威海工业技术研究院申请的专利一种水下有缆式机器人定位方法及系统获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN120084339B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-07-04发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202510526613.7，技术领域涉及：G01C21/20；该发明授权一种水下有缆式机器人定位方法及系统是由蔡珣;王飞宇;杜昌萌;张大霖;朱安平;高艳博;朱波设计研发完成，并于2025-04-25向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种水下有缆式机器人定位方法及系统在说明书摘要公布了：本发明涉及水下定位领域，具体公开了一种水下有缆式机器人定位方法及系统，其中方法步骤包括：S1.通过无人船和脐带缆布放装置，将机器人放入水下；S2.持续采集机器人的定位信息；S3.对获取的定位信息进行处理，输出定位结果；S4.重复S2‑S3，持续获取机器人的位置信息。本发明定位精度高，融合了惯性导航和超短基线定位的数据，精确度高于惯性导航、声学定位方法和传统组合导航方法。同时直接融合原始观测，避免了传统组合导航方法中先解算超短基线绝对位置再与惯性导航融合的误差累积问题。此外，本发明鲁棒性增强，在USBL信号断续或部分观测异常时，仍能通过其他观测数据维持定位精度。

本发明授权一种水下有缆式机器人定位方法及系统在权利要求书中公布了：1.一种水下有缆式机器人定位方法，其特征在于，步骤包括： S1.通过无人船和脐带缆布放装置，将机器人放入水下； S2.持续采集机器人的定位信息，步骤包括：通过惯性测量装置采集加速度和角速度，并采用二重积分获取机器人的位置更新；通过超短基线定位方法获取机器人的位置观测值； S3.对获取的所述定位信息进行处理，输出定位结果，步骤包括：对卡尔曼滤波引进渐消因子，根据超短基线定位信息动态调整历史数据权重，当超短基线信号消失时，增大渐消因子来加速遗忘旧数据；设定引入的渐消因子为λ，其中0λ≤1，过程噪声协方差为Q，观测噪声协方差为R；渐消因子的动态调整公式以及Q和R的估计值分别为： ， 式中，λk表示渐消因子的动态调整值；Qk表示噪声协方差的估计值；Rk表示观测噪声协方差的估计值；Sk表示观测残差的协方差；表示预测协方差矩阵；表示更新后的协方差矩阵；表示下限阈值；Kk表示状态更新的权重矩阵；表示过程噪声；yi表示第i步的观测残差；N表示滑动窗口长度；Hk描述了状态变量如何影响观测值；T表示矩阵的转置；k表示第k步；tr表示矩阵的迹； 通过残差卡方检验异常观测，若数据有效，则根据紧耦合观测方程计算定位值： ， 式中，zk表示融合超短基线定位系统原始数据和惯性导航系统积分得到的位置和速度信息后得到的定位值；表示一个非线性观测函数，用于将惯性导航系统求得的状态向量xk映射到超短基线定位系统的观测空间；vk表示观测噪声向量；的表达式为： ， 其中，r表示机器人与超短基线基站之间的直线距离；θ表示机器人在水平面上相对于超短基线基站的方位角；φ表示机器人在垂直面上相对于超短基线基站的俯仰角；x表示在无人船坐标系下机器人的x坐标；xUSBL表示在无人船坐标系下超短基线基阵的x坐标；y表示在无人船坐标系下机器人的y坐标；yUSBL表示在无人船坐标系下超短基线基阵的y坐标；z表示在无人船坐标系下机器人的z坐标；zUSBL表示在无人船坐标系下超短基线基阵的z坐标； S4.重复S2-S3，持续获取机器人的位置信息。

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