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龙图腾网获悉河海大学申请的专利阶段Aitken加速梯度下降法的水下应答器标定方法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：CN120044477B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-07-25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：202510518887.1，技术领域涉及：G01S5/18；该发明授权阶段Aitken加速梯度下降法的水下应答器标定方法是由孙世安;王迪;黄浩乾;赵文洁设计研发完成，并于2025-04-24向国家知识产权局提交的专利申请。

本阶段Aitken加速梯度下降法的水下应答器标定方法在说明书摘要公布了：本发明公开了阶段Aitken加速梯度下降法的水下应答器标定方法，属于水下机器人组合导航组合定位技术。本发明首先利用等效声速法建立系统方程和目标函数；再对每一个量测值定义一个参数，反应该量测值为正常值的概率，进而通过每个量测值对应的残差平方和与既定阈值比较来判断该量测值的偏离程度，从而对异常的量测值进行剔除；接着基于阶段Aitken加速的梯度下降法最优值求解；最后基于自适应方法的动态步长调整。本发明通过引入阶段Aitken加速的方法提高了梯度下降法的运算效率，避免了局部最优问题，采用自适应环节动态调整每次迭代的步长，为水下应答器的精准高效标定提供了一种解决方案。

本发明授权阶段Aitken加速梯度下降法的水下应答器标定方法在权利要求书中公布了：1.一种阶段Aitken加速梯度下降法的水下应答器标定方法，该方法基于如下已知量： RTK输出的设备系下的三维位置信息Pi＝[xiyizi]T，其中，xi、yi、zi分别表示i时刻设备系下x,y,z三轴的坐标，上标T表示矩阵的转置； USBL换能器记录声信号从载体传播至水下应答器的时间间隔τi； USBL测得声线与水平方向的夹角θ； 其特征在于，该方法具体包括如下步骤： 步骤一、利用等效声速法建立系统方程和目标函数； 步骤二、异常值剔除：对每一个量测值定义一个参数，反应该量测值为正常值的概率，进而通过每个量测值对应的残差平方和与既定阈值比较来判断该量测值的偏离程度，从而对异常的量测值进行剔除； 步骤三、基于阶段Aitken加速的梯度下降法最优值求解； 步骤四、基于自适应方法的动态步长调整； 步骤一的具体方法如下： USBL水下应答器标定方法为：将应答器放入水中，设其坐标为Pt＝[xtytzt]T，其中，xt、yt、zt分别表示应答器在导航坐标系下x,y,z三轴的待求坐标，载体围绕应答器做“田”字形运动，利用RTK记录各时刻载体位置Pi，则载体与应答器间的距离li为： 同时载体与应答器的距离li由时间间隔τi与声速c表示： li＝c·τi 由于声速会随水深度变化，因此实际声信号传播路线为一条弧线，则直线斜矩和实际声线间存在关系： 其中，λ为实际弧形声线与所需直线斜矩的比例系数，为实际弧形声线； 则有效声速为： 其中，为有效声速；R为载体与应答器间的高度差；r为垂直高度值；θr为随高度变化的声线与水平方向的夹角；cr为随深度变化的声速值；则观测方程为： 其中为方便计算，将有效声速的倒数表示为δτi为时间残差，采用残差平方和构建目标函数 其中，N为量测值个数； 步骤三具体包括如下子步骤： 首先针对步骤一中得到的目标函数计算梯度： 则梯度向量为： 其中，与相同，为梯度向量，状态量沿着梯度向量方向更新迭代，直至满足既定精度为止； 待优化参数向量为则从i时刻到i+1时刻的更新阶段的公式为： 其中，Si为i时刻的待优化参数向量，αi为i时刻更新的步长；下面进行阶段Aitken加速处理，对于i时刻的更新阶段，按照下列公式进行3次迭代计算： 其中，代表i时刻的第j次迭代的待优化参数向量，j＝1,2,3；3次迭代后得到则i时刻的最终参数向量优化值计算如下： 其中，为i时刻的最终参数向量优化值； 设置迭代停止精度s0，s0具体数值由实验环境情况而定，当满足条件‖J|i+1-J|i‖≤s0时，迭代停止，此时就是最优解；其中J|i为i时刻目标函数。

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