抗差自适应UKF的INS/GNSS组合导航算法

作者:付心如;徐爱功;孙伟; 刊名:导航定位学报 上传者:蒋芳

【摘要】为了进一步提高滤波精度和稳定性,针对INS/GNSS组合导航系统的特点建立系统非线性误差模型,并提出一种抗差自适应UKF算法:基于UKF滤波中新息序列动态调整观测噪声数学统计特性,并结合残差序列构造自适应因子,改善初始协方差误差对标准UKF的影响,提高标准UKF自适应能力,减少存在观测粗差情况下滤波精度下降问题。仿真结果表明,该算法能够较好抑制观测粗差对定位精度及稳定性的影响。

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第5卷 第2期2017年6月 导航定位学报 Journal of Navigation and Positioning Vol.5,No.2Jun.,2017 收稿日期:2016-09-06 基金项目:国家重点研发计划项目(2016YFC0803102 );国家自然科学基金项目(41304032 );辽宁工程技术大学测绘与地理科学学院优秀研究生论文培养计划 ( YS201502)。 第一作者简介:付心如(1991—),女,河北邢台人,硕士研究生,研究方向为组合导航。 通信作者:徐爱功( 1963—),男,山东日照人,博士,教授,博生生导师,研究方向为卫星定位与地理信息系统相关理论与应用。 引文格式:付心如,徐爱功,孙伟 .抗差自适应 UKF的INS/GNSS组合导航算法[ J].导航定位学报, 2017, 5( 2):111-116.(FU Xinru,XU Aigong,SUN Wei.An INS/GNSS integrated navigation algorithm based on robust adaptive UKF[ J].Journal of Navigation and Positioning, 2017, 5( 2):111-116.)DOI:10.16547/ j.cnki.10-1096.20170220. 抗差自适应UKF的INS/GNSS组合导航算法 付心如,徐爱功,孙 伟 (辽宁工程技术大学 测绘与地理科学学院,辽宁 阜新 123000) 摘要:为了进一步提高滤波精度和稳定性,针对INS/GNSS组合导航系统的特点建立系统非线性误差模型,并提出一种抗差自适应 UKF算法:基于 UKF滤波中新息序列动态调整观测噪声数学统计特性,并结合残差序列构造自适应因子,改善初始协方差误差对标准UKF的影响,提高标准 UKF自适应能力,减少存在观测粗差情况下滤波精度下降问题。仿真结果表明,该算法能够较好抑制观测粗差对定位精度及稳定性的影响。 关键词:组合导航;抗差;自适应滤波;UKF 中图分类号:P228    文献标志码:A    文章编号:2095-4999(2017)02-0111-06 An INS/GNSS integrated navigation algorithm based on robust adaptive UKF FU Xinru , XU Aigong , SUN Wei ( School of Geomatics,Liaoning Technical University,Fuxin,Liaoning 123000,China) Abstract:In order to further improve the filtering accuracy and stability,the paper established the systematic nonlinear er- ror model according to the characteristics of INS/GNSS integrated navigation system,and proposed a robust adaptive unscented Kalman filter algorithm:the statistical characteristics of the observation noise were dynamically estimated and adjusted based oninnovation vect

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