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一种世界坐标系下的GNSS/SINS松组合导航矩阵李群滤波算法
被引量：
4
1
作者
郭迟
陈毅超
罗亚荣
《中国惯性技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2024年第3期242-249,共8页
针对在地心地固(ECEF)坐标系下基于右不变误差的卡尔曼滤波在GNSS/SINS组合导航中,因位置矢量数值较大导致系统线性误差运动学矩阵和观测矩阵不稳定进而降低滤波器性能的问题,提出一种世界坐标系下的GNSS/SINS松组合导航矩阵李群滤波算...
针对在地心地固(ECEF)坐标系下基于右不变误差的卡尔曼滤波在GNSS/SINS组合导航中,因位置矢量数值较大导致系统线性误差运动学矩阵和观测矩阵不稳定进而降低滤波器性能的问题,提出一种世界坐标系下的GNSS/SINS松组合导航矩阵李群滤波算法。首先在世界坐标系中构建导航状态和考虑地球自转的运动学方程。然后在世界坐标系下定义矩阵李群上的右不变误差,该误差在右群作用下保持不变,并重新推导和设计基于该误差的矩阵李群滤波算法,根据GNSS观测构建世界坐标系下的观测矩阵。实验结果表明,在低精度惯导场景中相对于ECEF坐标系下的传统扩展卡尔曼滤波,所提算法的北向、东向、地向位置误差均方根分别减小了82.6%、61.8%和10.6%,具有一定的实用价值。
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关键词
组合导航
矩阵李群
卡尔曼滤波
世界坐标系
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职称材料
基于广义最大相关熵准则的几何滤波方法
2
作者
杨旭升
夏晓翠
+2 位作者
金宇强
顾欣星
张文安
《自动化学报》
北大核心
2025年第7期1612-1625,共14页
几何滤波是一种利用观测数据对流形上几何状态进行最优估计的方法,对刚体位姿估计具有重要作用和意义.针对非高斯条件下几何滤波性能下降的问题,提出一种基于广义最大相关熵准则(GMCC)的几何滤波方法.首先,根据流形上几何状态演化关系,...
几何滤波是一种利用观测数据对流形上几何状态进行最优估计的方法,对刚体位姿估计具有重要作用和意义.针对非高斯条件下几何滤波性能下降的问题,提出一种基于广义最大相关熵准则(GMCC)的几何滤波方法.首先,根据流形上几何状态演化关系,采用流形无迹变换进行状态预测.其次,为抑制非高斯噪声引起的不利影响,将广义最大相关熵准则推广到流形上,实现对预测状态的修正来提高滤波的鲁棒性.然后,针对由GMCC引出的流形非线性优化问题,设计流形上的统计线性化方法,以及采用黎曼流形优化和定点迭代法求解优化问题.特别地,设计一种广义高斯核参数自适应调整策略,用于在线调整广义相关熵的超参数.最后,仿真结果表明,相较于现有方法,所提方法具有更高的精度和鲁棒性.
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关键词
几何滤波
卡尔曼滤波
广义相关熵
矩阵李群
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职称材料
题名
一种世界坐标系下的GNSS/SINS松组合导航矩阵李群滤波算法
被引量：
4
1
作者
郭迟
陈毅超
罗亚荣
机构
武汉大学卫星导航定位技术研究中心
湖北珞珈实验室
武汉大学人工智能研究院
出处
《中国惯性技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2024年第3期242-249,共8页
基金
博士后科学基金项目(2023TQ0248)
湖北珞珈实验室开放基金(230100007)
湖北省重大科技专项(2022AAA009)。
文摘
针对在地心地固(ECEF)坐标系下基于右不变误差的卡尔曼滤波在GNSS/SINS组合导航中,因位置矢量数值较大导致系统线性误差运动学矩阵和观测矩阵不稳定进而降低滤波器性能的问题,提出一种世界坐标系下的GNSS/SINS松组合导航矩阵李群滤波算法。首先在世界坐标系中构建导航状态和考虑地球自转的运动学方程。然后在世界坐标系下定义矩阵李群上的右不变误差,该误差在右群作用下保持不变,并重新推导和设计基于该误差的矩阵李群滤波算法,根据GNSS观测构建世界坐标系下的观测矩阵。实验结果表明,在低精度惯导场景中相对于ECEF坐标系下的传统扩展卡尔曼滤波,所提算法的北向、东向、地向位置误差均方根分别减小了82.6%、61.8%和10.6%,具有一定的实用价值。
关键词
组合导航
矩阵李群
卡尔曼滤波
世界坐标系
Keywords
integrated navigation
matrix Lie group
Kalman filtering
world frame
分类号
U666.1 [交通运输工程—船舶及航道工程]
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职称材料
题名
基于广义最大相关熵准则的几何滤波方法
2
作者
杨旭升
夏晓翠
金宇强
顾欣星
张文安
机构
浙江工业大学信息工程学院
浙江全省复杂系统智能感知与控制重点实验室
出处
《自动化学报》
北大核心
2025年第7期1612-1625,共14页
基金
国家自然科学基金(62473335,62173305)
浙江省引进培育领军型创新创业团队(2023R01006)
+1 种基金
中国博士后科学基金(2024M752864)
宁波市公益性研究计划重点项目(2023S018)资助。
文摘
几何滤波是一种利用观测数据对流形上几何状态进行最优估计的方法,对刚体位姿估计具有重要作用和意义.针对非高斯条件下几何滤波性能下降的问题,提出一种基于广义最大相关熵准则(GMCC)的几何滤波方法.首先,根据流形上几何状态演化关系,采用流形无迹变换进行状态预测.其次,为抑制非高斯噪声引起的不利影响,将广义最大相关熵准则推广到流形上,实现对预测状态的修正来提高滤波的鲁棒性.然后,针对由GMCC引出的流形非线性优化问题,设计流形上的统计线性化方法,以及采用黎曼流形优化和定点迭代法求解优化问题.特别地,设计一种广义高斯核参数自适应调整策略,用于在线调整广义相关熵的超参数.最后,仿真结果表明,相较于现有方法,所提方法具有更高的精度和鲁棒性.
关键词
几何滤波
卡尔曼滤波
广义相关熵
矩阵李群
Keywords
Geometric filtering
Kalman filtering
generalized correntropy
matrix Lie group
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
一种世界坐标系下的GNSS/SINS松组合导航矩阵李群滤波算法
郭迟
陈毅超
罗亚荣
《中国惯性技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2024
4
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
基于广义最大相关熵准则的几何滤波方法
杨旭升
夏晓翠
金宇强
顾欣星
张文安
《自动化学报》
北大核心
2025
0
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职称材料
已选择
0
条
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参考文献
引证文献
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