發(fā)布時間：2017-09-01 19:46

  本文關(guān)鍵詞：應(yīng)用RB無跡卡爾曼濾波組合導(dǎo)航提高GPS重獲信號后的導(dǎo)航精度

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【摘要】：針對微機電-船舶慣性導(dǎo)航/全球定位(MEMS-SINS/GPS)組合導(dǎo)航系統(tǒng)在GPS信號中斷時造成的強非線性誤差及重獲信號后精度變差的問題,設(shè)計了基于Rao-Blackwellised無跡卡爾曼濾波(RB-UKF)的組合導(dǎo)航算法。首先,基于捷聯(lián)平臺歐拉失準(zhǔn)角定義了姿態(tài)誤差,建立了捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)的非線性誤差傳播方程。然后,針對組合導(dǎo)航的狀態(tài)方程為非線性而量測方程呈線性的特點,設(shè)計了RB-UKF算法,在保證精度的同時降低了計算量。最后,設(shè)計了濾波算法總體結(jié)構(gòu),分別給出了GPS信號正常時和中斷時組合導(dǎo)航濾波計算的流程。將提出的算法用于跑車實驗,結(jié)果表明:在GPS失鎖20s和40s再重獲信號之后,使用RB-UKF算法的組合導(dǎo)航系統(tǒng)位置精度分別優(yōu)于6m和7.5m,比擴展卡爾曼濾波(EKF)算法精度提高了1.5倍以上,誤差收斂速度提高了1.88~16.5倍,計算量比UKF量測更新的計算量減小了41.7%。實驗顯示該方法顯著提升了組合導(dǎo)航系統(tǒng)GPS信號中斷再恢復(fù)后的濾波精度,且易于工程實現(xiàn)。
【作者單位】： 中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機械與物理研究所;中國科學(xué)院大學(xué);
【關(guān)鍵詞】： 組合導(dǎo)航 非線性誤差 Rao-Blackwellised無跡卡爾曼濾波(RB-UKF) GPS失鎖 最優(yōu)估計
【基金】：中國科學(xué)院知識創(chuàng)新工程國防科技創(chuàng)新資助項目(No.YYYJ-1122)
【分類號】：TN967.2
【正文快照】： 2.中國科學(xué)院大學(xué),北京100039)1引言微機電慣性測量單元(MEMS-IMU)具有體積小、重量輕、可靠性高、成本低等優(yōu)點。MEMS-SINS/GPS組合導(dǎo)航系統(tǒng)在無人機、戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈、車輛等領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用[1]。但是GPS接收機在復(fù)雜的工作環(huán)境下會丟失信號,由此帶來兩個問題:第一,組合導(dǎo)航系統(tǒng)

【相似文獻】

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本文編號：774084