基于GPS/偏振/地磁信息的SINS AUKF-ASVSF空中对准方法

作     者：曹松银 季辰一 高红莲 CAO Songyin;JI Chenyi;GAO Honglian

作者机构：扬州大学信息工程学院扬州225127 

出 版 物：《中国惯性技术学报》 (Journal of Chinese Inertial Technology)

年 卷 期：2023年第31卷第12期

页      面：1181-1188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(61873346 61973266) 

主　　题：组合导航 空中对准 无迹卡尔曼滤波 平滑变结构滤波 惯性导航系统 

摘      要：针对SINS/GPS/偏振/地磁组合导航系统对准期间滤波精度与鲁棒性不足的问题,提出了一种基于自适应无迹卡尔曼滤波-平滑变结构滤波器(AUKF-ASVSF)的空中对准方法。首先,建立SINS/GPS/偏振/地磁组合导航系统的误差模型,利用GPS、偏振光、地磁场信息提高SINS对准精度。其次,基于新息序列自适应地调整SVSF算法中平滑边界层的宽度和UKF算法中的量测噪声协方差矩阵。最后,根据平滑边界层的宽度大小计算自适应AUKF-ASVSF滤波器的增益。仿真结果表明,当系统受到外界干扰时,AUKF-ASVSF比UKF和自适应UKF的抗干扰能力和鲁棒性更强;在系统量测噪声未知的情况下,AUKF-ASVSF比UKF-SVSF的滤波性能更好,其失准角的对准时间减少了25.9%,对准精度提高了11.2%。