基于改進聯邦Kalman濾波的組合校準方法研究

陳 晶，袁書明，程建華，曹新宇

(1. 海軍裝備研究院，北京 100161；2. 哈爾濱工程大學自動化學院，哈爾濱 150001)

基于改進聯邦Kalman濾波的組合校準方法研究

陳 晶1，袁書明1，程建華2，曹新宇2

(1. 海軍裝備研究院，北京 100161；2. 哈爾濱工程大學自動化學院，哈爾濱 150001)

聯邦濾波器廣泛應用于多傳感器信息融合領域，聯邦濾波中的信息分配原則影響濾波精度。針對聯邦Kalman濾波器進行改進，采用基于估計協方差陣奇異值動態確定信息分配系數。對子濾波器進行重置時，采用新的重置方法，保證了子濾波器誤差協方差陣的對稱性，確保Kalman濾波器的一致收斂穩定性。新的聯邦濾波算法允許每個狀態分量擁有不同的動態信息分配因子，從而改進了聯邦濾波信息融合的精度。設計了SINS/GPS/電子羅盤組合導航系統，仿真結果說明，與傳統聯邦濾波算法相比，改進的聯邦濾波器估計精度得到了提高，可以更好地對SINS誤差進行校準，提高系統的精度。

信息分配；信息融合；聯邦濾波；組合校準

0 引言

捷聯慣導系統(Strapdown Inertial Navigation System，SINS)是一種自主式導航系統，其優點在于不受外界干擾，獨立地進行三維空間定位解算，提供比較完備的導航信息，并且成本低、體積小、易維護，因此在軍事領域有著不可替代的作用。由于慣性器件受加工材料和工藝的限制而存在誤差，從而導致SINS導航誤差隨時間積累，尤其是經度誤差隨時間發散，這限制了捷聯慣導系統導航時間長度。因此有必要利用其他導航方式和SINS聯合應用，取長補短并對SINS進行修正。……