基于容錯型聯邦強跟蹤濾波的多星座組合導航算法研究＊

張 輝，吳 鵬，張國柱，雍少為

（1．國防科學技術大學電子科學與工程學院衛星導航研發中心，湖南 長沙410073；2．61081部隊，北京100094）

0 引 言

目前，已有北斗系統（COMPASS）、GPS和GLONASS三個全球導航系統能夠提供導航定位服務。但是，即便是目前最成熟的衛星導航系統GPS也存在一些缺陷。例如，在航空領域，飛行器經常工作在高動態環境下，而且對導航定位系統的精度和可靠性要求也較高，GPS不能滿足作為單一導航系統的要求［1］。多星座組合導航定位具有可用衛星數量多、覆蓋性好、定位精度高、可靠性高等優點，正逐步成為衛星導航領域的研究熱點之一。

多星座組合導航系統信息處理多采用的方法有集中式融合和分布式融合。由于集中式融合方案存在實時計算困難、容錯性能較差的問題，因此，大多采用分布式融合［2］，其中最著名的就是由Carlson提出的聯邦濾波算法［3］。

文獻［4］將GPS、GLONASS和GALILEO三系統視為三個聯邦成員，構成針對GNSS系統的聯邦濾波器，仿真結果表明:定位精度在一定程度上得到提高。但是，常規聯邦濾波器中的子濾波器為擴展卡爾曼濾波器（EKF），它是建立在H2估計準則基礎上的，要求準確已知系統模型和噪聲統計特性［5］，而且在系統達到穩定狀態下，將喪失對突變系統狀態的跟蹤能力［6－7］，這在實際應用中帶來很大局限性。針對這一問題，文獻［8］提出了一種基于卡爾曼濾波的多星座組合導航雙重自適應聯合濾波算法，具有較好的機動目標跟蹤能力，提高了多星座組合導航系統的定位精度和可靠性。……