一种基于动态残差的自适应鲁棒无迹卡尔曼滤波器定位算法

作     者：许万 程兆 夏瑞东 陈汉成 XU Wan;CHENG Zhao;XIA Ruidong;CHEN Hancheng

作者机构：湖北工业大学机械工程学院武汉430072 深圳海外装饰工程有限公司深圳518031 

出 版 物：《中国机械工程》 (China Mechanical Engineering)

年 卷 期：2023年第34卷第21期

页      面：2607-2614页

核心收录：

学科分类：0810[工学-信息与通信工程] 081104[工学-模式识别与智能系统] 08[工学] 080401[工学-精密仪器及机械] 0804[工学-仪器科学与技术] 080402[工学-测试计量技术及仪器] 0835[工学-软件工程] 081002[工学-信号与信息处理] 0811[工学-控制科学与工程] 

基　　金：湖北省重点研发专项(2023BEB031) 住建部科技项目(2022GKG078) 

主　　题：精准定位 抗差估计 动态残差 自适应鲁棒无迹卡尔曼滤波器 移动机器人 

摘      要：针对标准无迹卡尔曼滤波(UKF)定位算法无法满足移动机器人在不平整地面运动时高精度定位要求的问题,结合抗差估计理论,提出了一种自适应鲁棒无迹卡尔曼滤波器(ARUKF)定位算法。ARUKF根据动态残差对UKF的预测值进行抗差自适应调整,减小了外部干扰对系统预测值的影响,提高了系统的精度与鲁棒性,通过减少采样过程的运算量加快了运算,并提高了系统实时性。仿真和现场测试结果表明,相较于UKF算法和基于Sage-Husa的改进UKF算法,ARUKF算法对不平整地面产生的扰动能更快收敛,具有更加优异的精度、鲁棒性和实时性,平均距离误差小于2 mm,平均角度误差小于0.016 rad,可以满足更苛刻的建筑施工现场放线要求。