基于迭代中心差分卡尔曼滤波的飞机姿态估计

作     者：韩萍 干浩亮 何炜琨 Daniel Alazard Han Ping;Gan Haoliang;He Weikun;Daniel Alazard

作者机构：中国民航大学智能信号与图像处理天津市重点实验室天津300300 民航重庆空中交通管理分局重庆401120 法国国立航空航天大学图卢兹54032 

出 版 物：《仪器仪表学报》 (Chinese Journal of Scientific Instrument)

年 卷 期：2015年第36卷第1期

页      面：187-193页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0803[工学-光学工程] 

基　　金：国家自然科学基金重点项目(61231017) 中央高校基金项目(3122014C004)资助 

主　　题：姿态估计 迭代中心卡尔曼滤波 Gauss-Newton迭代 CDKF 四元数 

摘      要：在飞机姿态估计中,系统模型非线性严重、初始估计误差大和可观测性弱等固有缺陷使得对估计算法的精度要求更高。针对这一问题,给出了一种基于迭代中心差分卡尔曼滤波(ICDKF)的飞机姿态估计方法,并将其应用于由低精度高噪声传感器组成的低成本飞机姿态估计系统。首先建立基于四元数的飞机姿态数学模型,然后用ICDKF方法进行姿态估计,并通过实测数据进行验证。实验结果表明,ICDKF不仅有效地提高了飞机姿态估计的稳定性、收敛速度和滤波精度,而且无需计算雅克比矩阵,实现简单,其性能明显优于标准CDKF和EKF方法。