基于自适应多重渐消因子卡尔曼滤波的SINS初始对准方法

发布时间：2018-07-15 21:36

【摘要】：针对传统卡尔曼滤波器在模型失配和噪声时变情况下滤波精度下降甚至发散的问题,设计了一种新的多重渐消因子卡尔曼滤波算法。该算法通过一个基于渐消记忆指数加权的新息协方差估计器来计算新息协方差估计值,并依此引入多重渐消因子对预测误差协方差阵进行调整,使得各滤波通道具有不同的调节能力,克服了单渐消因子对多变量跟踪能力差的局限性,从而提高滤波算法的精度和鲁棒性。仿真和试验结果表明,新算法能有效抑制滤波器发散,其滤波精度和鲁棒性优于常规卡尔曼滤波与单渐消因子卡尔曼滤波,能够更好地满足工程应用的要求。
[Abstract]:Aiming at the problem that the accuracy of the traditional Kalman filter decreases or even diverges under the condition of model mismatch and noise time-varying, a new multi-fading factor Kalman filter algorithm is designed. In this algorithm, a new covariance estimator based on fading memory exponent weighted is used to calculate the estimated value of innovation covariance, and then multiple fading factors are introduced to adjust the prediction error covariance matrix. The filter channel has different adjusting ability, which overcomes the limitation of single fading factor for multivariable tracking, and improves the accuracy and robustness of the filtering algorithm. The simulation and experimental results show that the new algorithm can effectively suppress the divergence of the filter, and its filtering accuracy and robustness are better than those of the conventional Kalman filter and the single fading factor Kalman filter, which can better meet the requirements of engineering applications.
【作者单位】： 第二炮兵工程大学兵器发射理论与技术国家重点学科实验室;
【基金】：国家自然科学基金(41174162)资助课题
【分类号】：TN713;TN96

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 龚云鹏;弹道式导弹初始对准方法研究[J];系统工程与电子技术;1980年02期

2 刘育浩;黄新生;;提升小波在SINS信号去噪及初始对准中的应用[J];系统仿真学报;2009年19期

3 迟凤阳;孙枫;徐博;;迭代容积粒子滤波算法在SINS初始对准中的应用[J];传感器与微系统;2013年07期

4 任明荣,陈家斌,谢玲,刘星桥;采用小波神经网络的惯导系统初始对准[J];计算机工程与应用;2004年30期

5 胡健;周百令;马云峰;;鲁棒最小方差滤波在惯导初始对准中的应用研究[J];舰船电子工程;2007年02期

6 严恭敏;秦永元;卫育新;张立川;徐德民;严卫生;;一种适用于SINS动基座初始对准的新算法[J];系统工程与电子技术;2009年03期

7 高伟;张鑫;于飞;冯晋;;基于观测量扩充的捷联惯导快速初始对准方法[J];系统工程与电子技术;2011年11期

8 程加斌,张炎华;船用捷联惯性导航系统初始对准的最优化设计[J];上海交通大学学报;1997年12期

9 崔平远;孙新蕊;裴福俊;;一种基于自适应粒子滤波的捷联初始对准方法研究[J];系统仿真学报;2008年20期

10 刘育浩;黄新生;;基于中心差分卡尔曼滤波的SINS初始对准研究[J];压电与声光;2009年02期

相关会议论文 前10条

1 董劲峰;郭伟;张岩;;现代控制理论在惯导初始对准中的应用[A];中国惯性技术学会测试专业委员会第八次学术交流会论文集[C];2003年

2 洪慧慧;李杰;马幸;曲芸;;捷联惯导系统初始对准技术综述[A];中国宇航学会深空探测技术专业委员会第四届学术年会论文集[C];2007年

3 程曦;孙淑光;;基于卡尔曼滤波算法的惯导系统的初始对准[A];2007'仪表，，自动化及先进集成技术大会论文集（二）[C];2007年

4 雷堰龙;王跃钢;柏秀亮;蔚跃;陈苏邑;;多辅助信息下动基座初始对准方法研究[A];惯性技术发展动态发展方向研讨会文集——新世纪惯性技术在国民经济中的应用[C];2012年

5 魏宗康;牛冰;;捷联惯性导航系统动基座全方位初始对准方法[A];微机电惯性技术的发展现状与趋势——惯性技术发展动态发展方向研讨会文集[C];2011年

6 孙寿才;谢玲;韩勇强;宋春雷;周建军;;一种基于惯性系和捷联惯组的运动基座初始对准方法[A];2011年中国智能自动化学术会议论文集（第一分册）[C];2011年

7 严恭敏;严卫生;徐德民;;逆向导航算法及其在捷联罗经动基座初始对准中的应用[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年

8 牟玉涛;方海涛;;捷联惯导系统车载环境下的初始对准方法[A];中国自动化学会控制理论专业委员会B卷[C];2011年

9 刘敬杰;刘瑞华;;微捷联惯导系统晃动基座初始对准算法的实现[A];全国第一届信号处理学术会议暨中国高科技产业化研究会信号处理分会筹备工作委员会第三次工作会议专刊[C];2007年

10 杨大烨;张乐;彭智宏;陈效真;谢天怀;;捷联惯导系统晃动基座初始对准研究[A];2003年惯性仪表与元件学术交流会论文集[C];2003年

相关博士学位论文 前5条

1 杨登红;旋转稳定弹GNSS/MIMU组合导航初始对准方法研究[D];北京理工大学;2015年

2 王振凯;非线性对准方法和辅助导航系统解析性能分析[D];哈尔滨工业大学;2015年

3 杜涛;抗干扰滤波方法及在偏振组合导航系统的应用研究[D];东南大学;2016年

4 钱伟行;捷联惯导与组合导航系统高精度初始对准技术研究[D];南京航空航天大学;2010年

5 张义;舰船捷联惯性系统初始对准技术研究[D];哈尔滨工程大学;2012年

相关硕士学位论文 前10条

1 邓海峰;GPS/INS初始对准模型研究[D];中国矿业大学;2015年

2 王存;井下捷联惯导定位系统初始对准滤波应用研究[D];中国矿业大学;2015年

3 陈祥荣;基于捷联惯性导航车辆初始对准技术研究[D];沈阳工业大学;2016年

4 李锦;激光捷联惯性导航初始对准和标定方法的研究[D];东南大学;2016年

5 任蕾;捷联惯性导航系统初始对准方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年

6 胡晓乐;惯性导航初始对准在车载多传感器集成系统上的应用研究[D];首都师范大学;2009年

7 宫海涛;惯性导航系统的初始对准方法及实验研究[D];哈尔滨工业大学;2012年

8 聂振辉;粒子滤波方法在SINS初始对准中的应用研究[D];东北大学;2008年

9 鲁小强;INS/GPS组合导航系统初始对准滤波方法研究[D];国防科学技术大学;2006年

10 李兵军;基于光纤捷联式罗经系统的初始对准技术[D];哈尔滨工程大学;2008年

本文编号：2125453