基于卡尔曼滤波和粒子滤波器级联模型的静基座惯导初始对准算法及仿真

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篇1：基于卡尔曼滤波和粒子滤波器级联模型的静基座惯导初始对准算法及仿真

基于卡尔曼滤波和粒子滤波器级联模型的静基座惯导初始对准算法及仿真

传统静基座初始对准主要采用扩展卡尔曼滤波技术.扩展卡尔曼滤波器本质上要求系统近似线性.当近似线性要求得不到满足,会产生很大的偏差,大大降低对准精度,甚至会发散.粒子滤波是一种新出现的滤波技术,对模型不作线性限制,非常适于解决非线性问题,估计精度大大高于传统扩展卡尔曼滤波器.但是,要求维数不能太高,否则会产生计算灾难问题.惯导误差模型的维数较高,这使得粒子滤波技术无法实际应用于初始对准中.本文通过对静基座误差方程进行分析,提出了一种级联模型.将原有模型分解为级联的两个子模型,每个子模型的`状态变量维数都很低,然后对两个子模型分别应用卡尔曼滤波器和粒子滤波器进行滤波处理.实验仿真结果表明,这种基于卡尔曼滤波器和粒子滤波器级联模型的算法降低了计算量,大大提高了初始对准的精度,具有重要的现实意义.

作 者：徐剑 毕笃彦 王洪迅 袁建国 XU Jian BI Du-yan WANG Hong-xun YUAN Jian-guo  作者单位：徐剑,XU Jian(空军工程大学工程学院,陕西,西安,710038;空军装备研究院通信所,北京,100085)

毕笃彦,王洪迅,BI Du-yan,WANG Hong-xun(空军工程大学工程学院,陕西,西安,710038)

袁建国,YUAN Jian-guo(空军装备研究院通信所,北京,100085)

刊 名：电光与控制  ISTIC PKU英文刊名：ELECTRONICS OPTICS & CONTROL 年，卷(期)： 13(1) 分类号：V271.4 TJ76 关键词：惯导初始对准   粒子滤波   扩展卡尔曼滤波   级联模型   静基座  

篇2：惯导系统初始对准的次优滤波算法

惯导系统初始对准的次优滤波算法

分析了惯导系统(INS)初始对准的动态误差向量方程及其动态误差向量的`可观性问题,并研究了按动态误差向量的可观度划分观测子空间.在惯导系统初始对准问题中通过使用变量可观度的概念构造次优卡尔曼估计算法.并用C语言编程实现了初始对准的最优及次优卡尔曼滤波算法.从仿真结果可见次优卡尔曼滤波算法可用于INS初始对准的实用计算中.

作 者：王丹力 张洪钺 С.И.ГУЪАРЕНКО Wang Danli Zhang Hongyue S.I.Gubarenco  作者单位：王丹力,张洪钺,Wang Danli,Zhang Hongyue(北京航空航天大学,自动控制系)

С.И.ГУЪАРЕНКО,S.I.Gubarenco(МЭИ Каф.Теоретической Механики)

刊 名：北京航空航天大学学报  ISTIC EI PKU英文刊名：JOURNAL OF BEIJING UNIVERSITY OF AERONAUTICS AND ASTRONAUTICS 年，卷(期)： 25(4) 分类号：V249.322 关键词：惯性导航   可观测性   卡尔曼滤波   初始对准  

篇3：捷联惯导系统静基座初始对准精度分析及仿真

捷联惯导系统静基座初始对准精度分析及仿真

在利用卡尔曼滤波器对捷联惯导系统(SINS)进行静基座初始对准中,由于系统的不完全可观测性,使得有些状态没有滤波效果,有些状态的估计精度受到限制.对SINS静基座初始对准卡尔曼滤波方程进行了可观测性分析,提出了状态降阶的处理方法,并得到了各状态估计的`极限精度公式.最后进行了软件仿真,仿真结果表明:降阶滤波器和全降阶滤波器的估计精度基本相同,但是前者计算量更小,并且在滤波计算中能够消除不可观测状态的不利影响.

作 者：严恭敏 秦永元 YAN Gong-min QIN Yong-yuan  作者单位：西北工业大学自动化学院,陕西,西安,710072 刊 名：计算机仿真  ISTIC PKU英文刊名：COMPUTER SIMULATION 年，卷(期)： 23(10) 分类号：V249.3 关键词：捷联惯导系统   初始对准   卡尔曼滤波   可观测性   仿真  

篇4：一种新的惯导系统静基座快速初始对准方法

一种新的惯导系统静基座快速初始对准方法

惯导系统中的一个十分重要的问题是其初始对准问题,提高其初始对准的速度和精度无论对军用或民用领域都具有十分重要的意义.由于惯导系统静基座对准时的可观测性很差,将卡尔曼滤波器用于解决惯导系统的初始对准问题时,方位失准角收敛很慢.提出一种快速估计方位失准角的.方法,直接利用两水平失准角快速收敛的估计结果估计方位失准角,从而大大提高了整个惯导系统静基座对准的速度,计算机仿真结果验证了该方法的快速性和有效性.

作 者：房建成 祝世平俞文伯 Fang Jiancheng Zhu Shiping Yu Wenbo  作者单位：北京航空航天大学,宇航学院 刊 名：北京航空航天大学学报  ISTIC EI PKU英文刊名：JOURNAL OF BEIJING UNIVERSITY OF AERONAUTICS AND ASTRONAUTICS 年，卷(期)： 25(6) 分类号：V241.622 关键词：惯性导航   可观测性   卡尔曼滤波   初始对准  

篇5：强跟踪滤波在捷联惯导动基座初始对准中的应用

强跟踪滤波在捷联惯导动基座初始对准中的应用

捷联惯导系统动基座初始对准的研究中是假定运载体做恒定运动,而实际中运载体会改变运动状态,一些参数随之发生突变,使用卡尔曼滤波会造成跟踪误差增大.针对该问题,提出并设计了应用强跟踪滤波技术的捷联惯导系统动基座初始对准方案.通过数字仿真,将卡尔曼滤波与强跟踪滤波的性能进行比较,证明该方法具有精度高、抗干扰、跟踪能力强的'特点.

作 者：郭龙 刘洁瑜 GUO Long LIU Jieyu  作者单位：第二炮兵工程学院,西安,710025 刊 名：弹箭与制导学报  PKU英文刊名：JOURNAL OF PROJECTILES, ROCKETS, MISSILES AND GUIDANCE 年，卷(期)：2008 28(5) 分类号：V249.322 关键词：捷联惯性导航系统   强跟踪滤波   初始对准   Kalman滤波  

★ 一类加权全局迭代参数卡尔曼滤波算法