一种基于后向平滑无迹卡尔曼滤波的组合导航算法
在动态运动条件下,常规的组合导航系统使用KF(卡尔曼滤波器)对GNSS(全球导航卫星系统)和INS(惯性导航系统)进行组合,该系统对载体位置、速度的估计容易受到载体运动剧烈程度、MEMS性能以及GNSS导航解算精度等因素的影响,速度误差较大,不能满足用户对导航精度的要求。为了改善这一问题,本文提出一种适用于载体动态运动条件下的组合导航系统。在码跟踪环路上,使用VT(矢量跟踪)算法,提高环路的跟踪能力,以应对载体的动态运动。在组合导航滤波上,使用基于无迹变换的改进型BS-UKF(后向平滑无迹卡尔曼滤波器)进行组合导航,对前向滤波进行固定滞后平滑处理,使组合导航系统具有更优的非线性估计性能。本文提出的组合导航系统在载体加减速、多弯道的场景进行测试。实验结果表明,所提出的算法在保证一定的定位精度前提下,能够平滑轨迹,提高速度精度,略优于KF、UKF等滤波算法,证明了该系统应对用户动态运动时的有效性。
组合导航 动态运动 矢量跟踪 无迹卡尔曼滤波 后向平滑
黄华 胡媛 史一航 牟明会 王胜正 刘卫
上海海事大学商船学院,上海,中国,201306 上海海洋大学工程学院,上海,中国,201306
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2022-12-01(万方平台首次上网日期,不代表论文的发表时间)