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

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【摘要】：針對(duì)微機(jī)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(hào)中斷時(shí)造成的強(qiáng)非線性誤差及重獲信號(hào)后精度變差的問題,設(shè)計(jì)了基于Rao-Blackwellised無(wú)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(tái)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(duì)組合導(dǎo)航的狀態(tài)方程為非線性而量測(cè)方程呈線性的特點(diǎn),設(shè)計(jì)了RB-UKF算法,在保證精度的同時(shí)降低了計(jì)算量。最后,設(shè)計(jì)了濾波算法總體結(jié)構(gòu),分別給出了GPS信號(hào)正常時(shí)和中斷時(shí)組合導(dǎo)航濾波計(jì)算的流程。將提出的算法用于跑車實(shí)驗(yàn),結(jié)果表明:在GPS失鎖20s和40s再重獲信號(hào)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(kuò)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(jì)算量比UKF量測(cè)更新的計(jì)算量減小了41.7%。實(shí)驗(yàn)顯示該方法顯著提升了組合導(dǎo)航系統(tǒng)GPS信號(hào)中斷再恢復(fù)后的濾波精度,且易于工程實(shí)現(xiàn)。
【作者單位】： 中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所;中國(guó)科學(xué)院大學(xué);
【關(guān)鍵詞】： 組合導(dǎo)航 非線性誤差 Rao-Blackwellised無(wú)跡卡爾曼濾波(RB-UKF) GPS失鎖 最優(yōu)估計(jì)
【基金】：中國(guó)科學(xué)院知識(shí)創(chuàng)新工程國(guó)防科技創(chuàng)新資助項(xiàng)目(No.YYYJ-1122)
【分類號(hào)】：TN967.2
【正文快照】： 2.中國(guó)科學(xué)院大學(xué),北京100039)1引言微機(jī)電慣性測(cè)量單元(MEMS-IMU)具有體積小、重量輕、可靠性高、成本低等優(yōu)點(diǎn)。MEMS-SINS/GPS組合導(dǎo)航系統(tǒng)在無(wú)人機(jī)、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(jī)在復(fù)雜的工作環(huán)境下會(huì)丟失信號(hào),由此帶來(lái)兩個(gè)問題:第一,組合導(dǎo)航系統(tǒng)

【相似文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：774084