基于鲁棒EKF的MEMS-INS/GNSS/VO组合导航方法

作     者：李文华 汪立新 沈强 李灿 吴宗收 LI Wenhua;WANG Lixin;SHEN Qiang;LI Can;WU Zongshou

作者机构：火箭军工程大学导弹工程学院陕西西安710025 

出 版 物：《系统工程与电子技术》 (Systems Engineering and Electronics)

年 卷 期：2022年第44卷第6期

页      面：1994-2000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：陕西省自然科学基础研究计划(2020JQ-491 2019JM-434)资助课题 

主　　题：组合导航 扩展卡尔曼滤波 Huber方法 视觉里程计 KITTI数据集 

摘      要：针对传统惯导/卫导组合导航在复杂环境下易受干扰,观测量异常从而影响导航性能的问题,提出了基于鲁棒扩展卡尔曼滤波(extended Kalman filter,EKF)的组合导航方法。设计了基于微惯性导航系统(micro-electro-mechanical system-inertial navigation system,MEMS-INS)、全球导航卫星系统(global navigation satellite system,GNSS)及视觉里程计(visual odometry,VO)的融合框架,给出了在GNSS信号失效情形下的导航滤波模型,并将EKF与Huber方法结合,克服观测量受噪声干扰时对导航性能的影响,以提升系统鲁棒性。经仿真和KITTI数据集验证,MEMS-INS/GNSS/VO组合导航方法在GNSS信号失效时仍能输出较高精度导航结果,且可以较好克服异常观测值对系统的影响,具有较高可靠性和鲁棒性。