一种鲁棒GPS/INS组合导航滤波算法设计

作     者：王伟 丛宁 邬佳 WANG Wei;CONG Ning;WU Jia

作者机构：哈尔滨工程大学智能科学与工程学院黑龙江哈尔滨150001 

出 版 物：《哈尔滨工程大学学报》 (Journal of Harbin Engineering University)

年 卷 期：2021年第42卷第2期

页      面：240-245页

核心收录：

学科分类：08[工学] 081105[工学-导航、制导与控制] 0811[工学-控制科学与工程] 

基　　金：国家自然科学基金项目(61571148 61871143) 

主　　题：组合导航 卡尔曼滤波器 无偏有限冲击响应滤波器 窗口滤波 级联滤波器 噪声统计特性 自适应滤波 批处理过程 

摘      要：针对卡尔曼及其扩展算法在滤波中噪声矩阵与实际偏差过大时出现滤波发散的情况,本文提出利用无偏有限冲击响应滤波器(UFIR)实现该背景下的状态估计。但将UFIR滤波器应用于GPS/INS组合系统存在2个问题:1)在线估计最佳滤波窗长的方法还有待改善;2)导航精度较低。本文设计了一种级联式滤波算法,主滤波器对UFIR滤波算法进行改进,设计在线估计窗口大小方法的同时,改进了现有的UFIR算法;从滤波器引入GPS的航向信息,设计一种自适应卡尔曼滤波以提高导航精度。通过仿真和实测对所提滤波算法进行了验证,实验结果表明该算法可以有效提高导航精度和系统的鲁棒性。