UKF濾波方法在捷聯(lián)慣導系統(tǒng)中的應用研究.pdf

1、慣性導航系統(tǒng)是非常精密的系統(tǒng)，精度是其應用的關鍵。在諸多研究中，如何使系統(tǒng)具有較好的濾波能力對系統(tǒng)精度具有至關重要的作用。
　　 常用的捷聯(lián)慣導系統(tǒng)線性誤差模型是在假設姿態(tài)誤差角是小量的情況下得到的?？柭鼮V波器(KF)或擴展卡爾曼濾波器(EKF)已經能夠很好的解決沒有機動(載體具有線加速度運動和角加速或角運動)的對準和標定問題。實際的慣性系統(tǒng)特別是在動態(tài)環(huán)境下的慣性系統(tǒng)，其狀態(tài)方程和量測方程一般是非線性的，濾波問題表現(xiàn)為非線性

2、。
　　 EKF是一種次優(yōu)濾波，在濾波中引入了線性化截斷誤差。UKF基于UT變換，采用卡爾曼線性濾波框架，用采樣的方法近似非線性分布，避免了將非線性函數線性化，與EKF具有相同的計算量。本文主要包含了以下幾個方面的內容：
　　 (1)闡述了光纖陀螺及誤差模型的建立。主要介紹光纖陀螺儀原理等，詳細推導光纖陀螺(FOG)捷聯(lián)慣導系統(tǒng)的姿態(tài)解算、速度和位置誤差方程。
　　 (2)系統(tǒng)分析捷聯(lián)慣導系統(tǒng)中各種濾波方法。詳細

3、介紹了卡爾曼濾波和擴展卡爾曼濾波，建立線性誤差模型，推導濾波方程。忽略失準角為小量的假設，直接應用非線性誤差方程，引出UKF非線性濾波。重點論述UT變換理論、UT采樣策略等，給出基于比例對稱采樣的標準UKF非線性濾波算法。針對實際導航方程，為改善濾波的實時性，提出一種簡化的UKF濾波方法；針對實際系統(tǒng)中UKF濾波對狀態(tài)初始值選取敏感和動態(tài)環(huán)境下易受載體模型誤差擾動的影響，結合簡化UKF和白適應估計原理，提出一種自適應簡化UKF濾波算法。