应用RB无迹卡尔曼滤波组合导航提高GPS重获信号后的导航精度

	应用RB无迹卡尔曼滤波组合导航提高GPS重获信号后的导航精度
	张百强; 储海荣; 孙婷婷; 贾宏光; 郭立红; ZHANG Yue
	2016-04-15
发表期刊	光学精密工程
期号	4 页码:835-843
摘要	针对微机电-船舶惯性导航/全球定位(MEMS-SINS/GPS)组合导航系统在GPS信号中断时造成的强非线性误差及重获信号后精度变差的问题,设计了基于Rao-Blackwellised无迹卡尔曼滤波(RB-UKF)的组合导航算法。首先,基于捷联平台欧拉失准角定义了姿态误差,建立了捷联惯导系统的非线性误差传播方程。然后,针对组合导航的状态方程为非线性而量测方程呈线性的特点,设计了RB-UKF算法,在保证精度的同时降低了计算量。最后,设计了滤波算法总体结构,分别给出了GPS信号正常时和中断时组合导航滤波计算的流程。将提出的算法用于跑车实验,结果表明:在GPS失锁20s和40s再重获信号之后,使用RB-UKF算法的组合导航系统位置精度分别优于6m和7.5m,比扩展卡尔曼滤波(EKF)算法精度提高了1.5倍以上,误差收敛速度提高了1.88~16.5倍,计算量比UKF量测更新的计算量减小了41.7%。实验显示该方法显著提升了组合导航系统GPS信号中断再恢复后的滤波精度,且易于工程实现。
关键词	组合导航非线性误差 Rao-blackwellised无迹卡尔曼滤波(Rb-ukf) Gps失锁最优估计
语种	中文
文献类型	期刊论文
条目标识符	http://ir.ciomp.ac.cn/handle/181722/58162
专题	中科院长春光机所知识产出
推荐引用方式 GB/T 7714	张百强,储海荣,孙婷婷,等. 应用RB无迹卡尔曼滤波组合导航提高GPS重获信号后的导航精度[J]. 光学精密工程,2016(4):835-843.
APA	张百强,储海荣,孙婷婷,贾宏光,郭立红,&ZHANG Yue.(2016).应用RB无迹卡尔曼滤波组合导航提高GPS重获信号后的导航精度.光学精密工程(4),835-843.
MLA	张百强,et al."应用RB无迹卡尔曼滤波组合导航提高GPS重获信号后的导航精度".光学精密工程 .4(2016):835-843.

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应用RB无迹卡尔曼滤波组合导航提高GPS（543KB）	期刊论文	作者接受稿	开放获取	CC BY-NC-SA	浏览下载