本文關(guān)鍵詞：SINS的SRC-KF姿態(tài)估計(jì)算法

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【摘要】：基于飛行器載體SINS姿態(tài)計(jì)算精度要求,提出了一種SINS(strap-down inertial navigation system)的球面徑向容積卡爾曼(spherical-radial cubature Kalman filtering,SRC-KF)姿態(tài)確定算法。該算法把笛卡爾坐標(biāo)系中狀態(tài)向量變換到球坐標(biāo)系中,通過Gauss-Hermite求積計(jì)算獲得2n個(gè)球面徑向容積點(diǎn)及其權(quán)值系數(shù)來逼近計(jì)算系統(tǒng)狀態(tài)估計(jì)及其方差矩陣,其計(jì)算精度可達(dá)到三階;采用四元數(shù)姿態(tài)建模方法構(gòu)建新型SINS狀態(tài)變量與噪聲向量相關(guān)的姿態(tài)方程模型,利用偽觀測(cè)向量構(gòu)建觀測(cè)噪聲與四元數(shù)相關(guān)的觀測(cè)方程模型,設(shè)計(jì)系統(tǒng)噪聲方差分離計(jì)算算法進(jìn)行系統(tǒng)噪聲方差計(jì)算,引入拉格朗日乘子算法計(jì)算四元數(shù)估計(jì)均值,最后利用SINS/CCD姿態(tài)估計(jì)仿真系統(tǒng)開展的SINS的SRC-KF姿態(tài)模型算法進(jìn)行仿真驗(yàn)證。通過與中心差濾波(CDKF)和無跡卡爾曼濾波(UKF)算法計(jì)算結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,可以看出SRC-KF算法具有計(jì)算精度高以及數(shù)值計(jì)算穩(wěn)定等特點(diǎn)。
【作者單位】： 鄭州輕工業(yè)學(xué)院電氣信息工程學(xué)院;鄭州輕工業(yè)學(xué)院軟件學(xué)院;哈爾濱工程大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院;
【關(guān)鍵詞】： 捷聯(lián)慣性導(dǎo)航 姿態(tài)確定 球面徑向容積法 非線性卡爾曼算法 拉格朗日乘子
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)聯(lián)合基金(U1204603) 鄭州輕工業(yè)學(xué)院博士基金(2011BSJJ0048)~~
【分類號(hào)】：P227.9
【正文快照】： 姿態(tài)估計(jì)是載體姿態(tài)控制的關(guān)鍵問題,一般是通過載體捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)(strap-down inertialnavigation system,SINS)姿態(tài)模型和輔助觀測(cè)信息利用高精度估計(jì)算法獲得載體姿態(tài)估計(jì)結(jié)果,載體姿態(tài)估計(jì)精度會(huì)直接影響系統(tǒng)姿態(tài)、速度及位置量的計(jì)算精度。目前SINS姿態(tài)實(shí)時(shí)解算方法主要有

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8 陳坡;孫付平;李海峰;崔建勇;;兩種濾波方法在SINS/GPS組合導(dǎo)航中的分析比較[J];測(cè)繪科學(xué);2009年04期

9 林雪原;徐進(jìn) ;周e

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