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基于改进Sage-Husa的GNSS/SINS组合导航系统自适应UKF算法
被引量：
1
1
作者
荆蕾
林雪原
+1 位作者
潘新龙
乔玉新
《中国空间科学技术（中英文）》
CSCD
北大核心
2024年第5期127-135,共9页
GNSS/SINS组合导航系统的无迹卡尔曼滤波器(UKF)是以准确的测量噪声统计特性为基础的,当测量噪声统计特性发生变化时,如不对其进行准确的估计,将会导致UKF的滤波性能下降甚至发散。为了解决上述问题,提出了一种基于改进Sage-Husa的GNSS/...
GNSS/SINS组合导航系统的无迹卡尔曼滤波器(UKF)是以准确的测量噪声统计特性为基础的,当测量噪声统计特性发生变化时,如不对其进行准确的估计,将会导致UKF的滤波性能下降甚至发散。为了解决上述问题,提出了一种基于改进Sage-Husa的GNSS/SINS组合导航系统自适应UKF算法(ISHUKF)。首先,建立了GNSS/SINS非线性组合导航系统的简化UKF模型;然后,在分析组合导航系统中常规Sage-Husa算法存在滤波发散原因的基础上,提出了一种改进的Sage-Husa算法以保证测量噪声估计方差的正定性;最后,进行了GNSS/SINS组合导航系统的仿真实验。实验结果表明,相对于变分贝叶斯算法,ISHUKF对测量噪声方差的估计精度与其大致相同,并且算法更加简单;相对于标准UKF算法,在整个仿真时段内可提高组合导航系统的位置精度、速度精度和姿态精度分别约33%、35%和72%,进而验证了算法的可行性及优越性,并为复杂环境下组合导航系统的滤波方法提供了一种简易的方法。
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关键词
改进Sage-Husa算法
自适应UKF
变分贝叶斯
估计
组合导航
测量
噪声
方差
估计
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职称材料
基于Riccati方程解的高增益未知输入观测器设计
2
作者
朱芳来
张永军
《北京航空航天大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015年第1期8-13,共6页
针对具有未知输入和测量噪声的一类Lipschitz非线性系统,研究了状态估计、噪声估计及未知输入重构问题.通过将输出噪声看作扩展状态,把原系统转化为描述系统.针对描述系统,首先基于Riccati方程的解,提出了一种高增益观测器设计方法,实...
针对具有未知输入和测量噪声的一类Lipschitz非线性系统,研究了状态估计、噪声估计及未知输入重构问题.通过将输出噪声看作扩展状态,把原系统转化为描述系统.针对描述系统,首先基于Riccati方程的解,提出了一种高增益观测器设计方法,实现对系统状态的估计和测量噪声的重构;之后,设计二阶高增益滑模观测器精确估计输出的微分,并利用状态和输出微分的估计,提出了一种未知输入的重构方法.在一Riccati方程有解的前提下,所提出的未知输入和测量噪声的重构,均适用于强时变信号.最后,对一个实际模型仿真,验证所提出方法的有效性.
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关键词
未知输入观测器
测量噪声估计
RICCATI方程
未知输入重构
高增益
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职称材料
题名
基于改进Sage-Husa的GNSS/SINS组合导航系统自适应UKF算法
被引量：
1
1
作者
荆蕾
林雪原
潘新龙
乔玉新
机构
烟台南山学院智能科学与工程学院
山东外事职业大学人工智能学院
海军航空大学
出处
《中国空间科学技术（中英文）》
CSCD
北大核心
2024年第5期127-135,共9页
基金
国家自然科学基金(62076249)
山东省自然科学基金(ZR2020MF154)。
文摘
GNSS/SINS组合导航系统的无迹卡尔曼滤波器(UKF)是以准确的测量噪声统计特性为基础的,当测量噪声统计特性发生变化时,如不对其进行准确的估计,将会导致UKF的滤波性能下降甚至发散。为了解决上述问题,提出了一种基于改进Sage-Husa的GNSS/SINS组合导航系统自适应UKF算法(ISHUKF)。首先,建立了GNSS/SINS非线性组合导航系统的简化UKF模型;然后,在分析组合导航系统中常规Sage-Husa算法存在滤波发散原因的基础上,提出了一种改进的Sage-Husa算法以保证测量噪声估计方差的正定性;最后,进行了GNSS/SINS组合导航系统的仿真实验。实验结果表明,相对于变分贝叶斯算法,ISHUKF对测量噪声方差的估计精度与其大致相同,并且算法更加简单;相对于标准UKF算法,在整个仿真时段内可提高组合导航系统的位置精度、速度精度和姿态精度分别约33%、35%和72%,进而验证了算法的可行性及优越性,并为复杂环境下组合导航系统的滤波方法提供了一种简易的方法。
关键词
改进Sage-Husa算法
自适应UKF
变分贝叶斯
估计
组合导航
测量
噪声
方差
估计
Keywords
improved Sage-Husa algorithm
adaptive UKF
variational Bayesian estimation algorithm
integrated navigation system
measurement noise variance estimation
分类号
V249.3 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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职称材料
题名
基于Riccati方程解的高增益未知输入观测器设计
2
作者
朱芳来
张永军
机构
同济大学电子与信息工程学院
出处
《北京航空航天大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015年第1期8-13,共6页
基金
国家自然科学基金资助项目(61074009)
高等学校博士学科点专项科研基金资助项目(20110072110015)
+1 种基金
广西制造系统与先进制造技术重点实验室项目(PF110289)
上海重点学科项目(B004)
文摘
针对具有未知输入和测量噪声的一类Lipschitz非线性系统,研究了状态估计、噪声估计及未知输入重构问题.通过将输出噪声看作扩展状态,把原系统转化为描述系统.针对描述系统,首先基于Riccati方程的解,提出了一种高增益观测器设计方法,实现对系统状态的估计和测量噪声的重构;之后,设计二阶高增益滑模观测器精确估计输出的微分,并利用状态和输出微分的估计,提出了一种未知输入的重构方法.在一Riccati方程有解的前提下,所提出的未知输入和测量噪声的重构,均适用于强时变信号.最后,对一个实际模型仿真,验证所提出方法的有效性.
关键词
未知输入观测器
测量噪声估计
RICCATI方程
未知输入重构
高增益
Keywords
unknown input observer
measurement noise reconstruction
Riccati equation
unknown input reconstruction
high-gain
分类号
TP273 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于改进Sage-Husa的GNSS/SINS组合导航系统自适应UKF算法
荆蕾
林雪原
潘新龙
乔玉新
《中国空间科学技术（中英文）》
CSCD
北大核心
2024
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
基于Riccati方程解的高增益未知输入观测器设计
朱芳来
张永军
《北京航空航天大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015
0
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