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四元数约束的容积卡尔曼滤波及其应用
被引量：
2
1
作者
钱华明
黄蔚
孙龙
《哈尔滨工业大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014年第7期40-46,共7页
针对一些非线性系统状态变量中存在四元数约束的情况,提出了一种四元数约束下的容积卡尔曼滤波(quaternion constrained cubature kalman filter,QCCKF)算法.基于最小约束代价函数,采用三阶球面-相径容积规则近似计算系统状态的后验均...
针对一些非线性系统状态变量中存在四元数约束的情况,提出了一种四元数约束下的容积卡尔曼滤波(quaternion constrained cubature kalman filter,QCCKF)算法.基于最小约束代价函数,采用三阶球面-相径容积规则近似计算系统状态的后验均值和协方差,给出了QCCKF滤波递推公式.设计的QCCKF算法可以有效地对状态进行估计,扩展了CKF的应用范围.最后对飞行器姿态估计系统进行仿真,仿真结果表明,该算法估计精度优于常规CKF和无迹四元数估计法(unscented quaternion estimator,USQUE),并满足四元数约束条件,较好地解决了非线性系统存在四元数约束的问题,验证了算法的有效性.
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关键词
容积卡尔曼滤波
四元数
约束
最小约束代价函数
三阶球面-相径容积规则
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题名
四元数约束的容积卡尔曼滤波及其应用
被引量：
2
1
作者
钱华明
黄蔚
孙龙
机构
哈尔滨工程大学自动化学院
出处
《哈尔滨工业大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014年第7期40-46,共7页
基金
国家自然科学基金资助项目(61104036)
哈尔滨市科技创新人才研究专项资金(优秀学科带头人)资助项目(2014RFXXJ074)
文摘
针对一些非线性系统状态变量中存在四元数约束的情况,提出了一种四元数约束下的容积卡尔曼滤波(quaternion constrained cubature kalman filter,QCCKF)算法.基于最小约束代价函数,采用三阶球面-相径容积规则近似计算系统状态的后验均值和协方差,给出了QCCKF滤波递推公式.设计的QCCKF算法可以有效地对状态进行估计,扩展了CKF的应用范围.最后对飞行器姿态估计系统进行仿真,仿真结果表明,该算法估计精度优于常规CKF和无迹四元数估计法(unscented quaternion estimator,USQUE),并满足四元数约束条件,较好地解决了非线性系统存在四元数约束的问题,验证了算法的有效性.
关键词
容积卡尔曼滤波
四元数
约束
最小约束代价函数
三阶球面-相径容积规则
Keywords
cubature Kalman filter
quaternion constraint
minimum constrained cost function
three-degree spherical-radial cubature rule
分类号
U666.12 [交通运输工程—船舶及航道工程]
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1
四元数约束的容积卡尔曼滤波及其应用
钱华明
黄蔚
孙龙
《哈尔滨工业大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014
2
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