改进的强跟踪SVD-UKF算法在组合导航中的应用

发布时间：2018-08-23 10:37

【摘要】：针对无迹卡尔曼滤波(Unscented Kalman Filter,UKF)在系统强非线性或状态模型不精确的情况下,存在滤波精度降低甚至发散的问题,提出一种改进的强跟踪SVD-UKF算法。该算法采用奇异值分解(Singular Value Decomposition,SVD)的方法改进UKF中状态协方差矩阵的迭代,保证协方差矩阵的非负定性及迭代的稳定性;算法基于强跟踪滤波(Strong Tracking filter,STF)理论框架,对改进的SVD-UKF引入多重渐消因子自适应调整状态协方差矩阵,在系统状态发生突变的情况下,实现系统真实状态的强跟踪。将该算法在BDS/INS组合导航中仿真验证,结果表明了该算法的有效性。
[Abstract]:An improved strong tracking (Unscented Kalman algorithm is proposed to solve the problem that the filtering accuracy decreases or even diverges when the system is strongly nonlinear or the state model is imprecise. The method of singular value decomposition (Singular Value DecompositionSVD) is used to improve the iteration of the state covariance matrix in UKF to ensure the nonnegative definiteness of the covariance matrix and the stability of the iteration. The multilevel fading factor is introduced into the improved SVD-UKF to adjust the state covariance matrix adaptively. The strong tracking of the real state of the system is realized when the state of the system changes suddenly. The simulation results of the algorithm in BDS/INS integrated navigation show the effectiveness of the algorithm.
【作者单位】： 昆明理工大学信息工程与自动化学院;云南省矿物管道输送工程技术研究中心;
【基金】：国家自然科学基金资助项目(No.51169007) 云南省科技计划项目(No.2013CA022,No.2012DA005,No.2011DH034) 云南省中青年学术和技术带头人后备人才培养计划项目(No.2011CI017)
【分类号】：TN967.2

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 马昕,于海田,袁信;组合导航系统故障检测问题研究[J];东南大学学报;1999年03期

2 石旭生;王琛;郭莉;邓方林;;自适应模糊粒子滤波在组合导航中的应用[J];计算机仿真;2008年04期

3 杨润奎;胡云安;范英飚;耿宝亮;;船舶组合导航技术探索与研究[J];海军航空工程学院学报;2009年01期

4 魏国;王宇;周健;龙兴武;;基于激光多普勒测速仪的车载组合导航[J];强激光与粒子束;2011年01期

5 曾伟一;林训超;曾友州;贺银平;;组合导航技术的发展趋势[J];成都航空职业技术学院学报;2011年02期

6 孙枫;唐李军;;基于cubature Kalman filter的INS/GPS组合导航滤波算法[J];控制与决策;2012年07期

7 祝建成;吴美平;逯亮清;;车载GPS/光纤陀螺组合导航定姿技术研究[J];微计算机信息;2009年13期

8 史国华;高智杰;刘志国;;多模卫星组合导航容错滤波算法[J];计算机应用;2009年S1期

9 李睿佳;李荣冰;刘建业;熊智;;卫星/惯性组合导航事后高精度融合算法研究[J];系统仿真学报;2010年S1期

10 刘文超;谭志杨;卞鸿巍;王荣颖;;游移方位INS/GPS组合导航在极地地区的应用[J];火力与指挥控制;2013年02期

相关会议论文 前10条

1 杨姜伟;张旭东;高隽;范之国;潘登凯;崔帅;;一种利用偏振光的组合导航移动系统设计与实现[A];中国仪器仪表学会第十二届青年学术会议论文集[C];2010年

2 李鹏;陆明泉;沈军;冯振明;;组合导航体系性能仿真分析[A];第一届中国卫星导航学术年会论文集（中）[C];2010年

3 黄显林;卢鸿谦;王宇飞;;组合导航非等间隔联合滤波[A];全面建设小康社会：中国科技工作者的历史责任——中国科协2003年学术年会论文集（上）[C];2003年

4 彭东立;马海涛;许伟杰;;DVL在组合导航技术中的发展应用[A];中国声学学会水声学分会2011年全国水声学学术会议论文集[C];2011年

5 刘伟;刘婷;来奇峰;袁洪;罗晓燕;;GPS/INS深组合全链路仿真[A];第二十五届全国空间探测学术研讨会摘要集[C];2012年

6 黄康;刘成;;一种组合导航信息融合新算法框架[A];第四届中国卫星导航学术年会论文集-S9 组合导航与导航新方法[C];2013年

7 高法钦;谈展中;;无源北斗3星/惯导组合导航数据融合算法研究[A];第十二届全国信号处理学术年会（CCSP-2005）论文集[C];2005年

8 章大勇;吴文启;吴美平;;低成本MEMS-IMU/GPS组合导航的自适应滤波器设计[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年

9 贾鹤;刘瑞华;;基于单片机的组合导航信号采集传输系统设计[A];第六届全国信号和智能信息处理与应用学术会议论文集[C];2012年

10 戴绍忠;岳冬雪;吴光跃;;基于多传感器信息融合的组合导航滤波算法[A];第二届中国卫星导航学术年会电子文集[C];2011年

相关博士学位论文 前10条

1 胡高歌;组合导航UKF算法与数据融合技术拓展研究[D];西北工业大学;2016年

2 何晓峰;北斗/微惯导组合导航方法研究[D];国防科学技术大学;2009年

3 徐田来;车载组合导航信息融合算法研究与系统实现[D];哈尔滨工业大学;2007年

4 汪秋婷;自适应抗差UKF在卫星组合导航中的理论与应用研究[D];华中科技大学;2010年

5 周卫东;组合导航系统应用软件可靠性研究[D];哈尔滨工程大学;2006年

6 卢鸿谦;SINS/GPS组合导航性能增强技术研究[D];哈尔滨工业大学;2006年

7 易大江;组合导航中的鲁棒滤波研究[D];国防科学技术大学;2008年

8 张爱军;水下潜器组合导航定位及数据融合技术研究[D];南京理工大学;2009年

9 王小旭;非线性SPKF滤波算法研究及其在组合导航中的应用[D];哈尔滨工程大学;2010年

10 康力;水下装备组合导航关键技术研究[D];浙江大学;2015年

相关硕士学位论文 前10条

1 周涵;WSN/INS/Vision室内组合导航中非线性滤波方法的研究[D];齐鲁工业大学;2015年

2 李妍妍;GPS/INS耦合结构和融合算法研究[D];电子科技大学;2014年

3 纪龙;基于粒子滤波的INS/GPS组合导航数据融合及故障诊断[D];南京航空航天大学;2013年

4 邹慧莹;基于ARM的SINS/GPS组合导航系统信息处理[D];长春工业大学;2016年

5 王杰;基于DSP的SINS/GPS组合导航系统信息处理[D];长春工业大学;2016年

6 潘凯;基于MEMS-INS/GPS组合的个人导航算法研究[D];北京工业大学;2016年

7 王艳群;PBN中多星座组合导航应用研究与仿真[D];中国民航大学;2016年

8 王大雪;基于GPS/INS的MMS组合导航方法研究[D];辽宁工程技术大学;2014年

9 包晓光;INS/GPS松组合导航关键技术分析与实验验证[D];辽宁工程技术大学;2015年

10 王志坤;车载组合导航技术应用研究[D];国防科学技术大学;2010年

，

本文编号：2198820