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基于四元数粒子滤波的飞行器姿态估计算法研究
被引量：
18
1
作者
乔相伟
周卫东
吉宇人
《兵工学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2012年第9期1070-1075,共6页
针对飞行器非线性姿态确定问题,提出了一种四元数粒子滤波算法。将状态向量分为线性部分和非线性部分分别进行处理,降低了粒子滤波的运算量。针对四元数加权求和规范化问题,通过构造拉格朗日代价函数的方法将四元数加权和问题转化为代...
针对飞行器非线性姿态确定问题,提出了一种四元数粒子滤波算法。将状态向量分为线性部分和非线性部分分别进行处理,降低了粒子滤波的运算量。针对四元数加权求和规范化问题,通过构造拉格朗日代价函数的方法将四元数加权和问题转化为代价函数取极值时的四元数向量求解问题;并通过求取四元数误差方差矩阵对角线元素平方根的方法保证扰动四元数的规范化;利用乘性误差四元数表示四元数估计点与采样点之间的距离,求取四元数的协方差矩阵解决了旋转矢量方差计算问题。仿真实验表明,与传统的扩展卡尔曼滤波(EKF)和无迹卡尔曼滤波(UKF)算法相比,该算法估计精度更高,稳定性更好。
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关键词
飞行器控制、导航技术
姿态估计
粒子
滤波
四
元
数
四元数粒子滤波
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职称材料
题名
基于四元数粒子滤波的飞行器姿态估计算法研究
被引量：
18
1
作者
乔相伟
周卫东
吉宇人
机构
哈尔滨工程大学自动化学院
出处
《兵工学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2012年第9期1070-1075,共6页
基金
国家自然科学基金项目(60834005)
文摘
针对飞行器非线性姿态确定问题,提出了一种四元数粒子滤波算法。将状态向量分为线性部分和非线性部分分别进行处理,降低了粒子滤波的运算量。针对四元数加权求和规范化问题,通过构造拉格朗日代价函数的方法将四元数加权和问题转化为代价函数取极值时的四元数向量求解问题;并通过求取四元数误差方差矩阵对角线元素平方根的方法保证扰动四元数的规范化;利用乘性误差四元数表示四元数估计点与采样点之间的距离,求取四元数的协方差矩阵解决了旋转矢量方差计算问题。仿真实验表明,与传统的扩展卡尔曼滤波(EKF)和无迹卡尔曼滤波(UKF)算法相比,该算法估计精度更高,稳定性更好。
关键词
飞行器控制、导航技术
姿态估计
粒子
滤波
四
元
数
四元数粒子滤波
Keywords
control and navigation technology of aerocraft
attitude estimation
particle filter
quaternion
quaternion particle filter
分类号
U666.12 [交通运输工程—船舶及航道工程]
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作者
出处
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被引量
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1
基于四元数粒子滤波的飞行器姿态估计算法研究
乔相伟
周卫东
吉宇人
《兵工学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2012
18
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