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基于自适应分类容错滤波的SINS/GNSS组合导航方法 被引量:9
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作者 郭慧娟 刘慧英 +1 位作者 石静 孙景峰 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第1期39-44,共6页
针对SINS/GNSS组合导航在GNSS信号异常时出现的系统滤波精度和稳定性下降的问题,提出一种基于EKF的自适应分类容错滤波算法。该算法通过比较系统残差协方差矩阵的实际值与理论值来检测GNSS信号是否存在异常,然后对异常信号进行分类,并... 针对SINS/GNSS组合导航在GNSS信号异常时出现的系统滤波精度和稳定性下降的问题,提出一种基于EKF的自适应分类容错滤波算法。该算法通过比较系统残差协方差矩阵的实际值与理论值来检测GNSS信号是否存在异常,然后对异常信号进行分类,并对不同类别的异常信号使用不同的加权矩阵进行修正,以减弱异常值对系统滤波精度的影响,同时在滤波过程中加入UD分解,使系统滤波性能更稳定。仿真结果表明:该算法能够有效降低GNSS输出异常信号对SINS/GNSS组合导航带来的不利影响并提高系统稳定性;在GNSS信号出现异常情况下,其导航精度相比EKF至少提高95.6%,相比REKF和AEKF分别至少提高44.5%和24.6%。 展开更多
关键词 sins/gnss组合导航 自适应滤波 分类 容错滤波
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SINS/GNSS组合导航系统中激光多普勒测速仪参数估计 被引量:1
2
作者 马俊 曹成度 +1 位作者 闵阳 周吕 《激光杂志》 CAS 北大核心 2021年第3期47-51,共5页
为了提高SINS/GNSS组合导航系统的全局性能,考虑加速度与高斯包络对激光多普勒测速仪的影响,提出SINS/GNSS组合导航系统中激光多普勒测速仪参数估计方法。通过分析SINS/GNSS组合导航系统工作原理,明确SINS/GNSS组合系统状态;采用预先梯... 为了提高SINS/GNSS组合导航系统的全局性能,考虑加速度与高斯包络对激光多普勒测速仪的影响,提出SINS/GNSS组合导航系统中激光多普勒测速仪参数估计方法。通过分析SINS/GNSS组合导航系统工作原理,明确SINS/GNSS组合系统状态;采用预先梯度评估方法,对梯度方向进行估计迭代,以提高导航定位精度,将获取的方位偏差代入卡尔曼滤波器中进行处理,保证SINS/GNSS组合导航系统实际应用的可靠性;获取对应费希尔信息矩阵,采用正弦信号的圆频率估计方差获取CRLB;分析激光多普勒测速仪测速过程中存在的问题;在信号成分参数分解前提下,将各距离门回波近似看作多个Chirp分量合成信号,对距离压缩后的数据实施自适应Chirplet分解,完成激光多普勒测速仪参数估计。实验结果表明:所提方法能够得到准确的参数估计数值,为SINS/GNSS组合导航系统的有效应用提供理论参考。 展开更多
关键词 sins/gnss组合导航 激光多普勒测速仪 参数估计 圆频率 费希尔信息矩阵 Chirplet分解
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SINS/GNSS组合导航技术研究
3
作者 尹冉冉 《数字通信世界》 2012年第6期66-70,共5页
本文分别介绍了SINS和GNSs的工作原理和系统误差.说明了组合导航的必要性;然后从组合导航的方式、信息融合技术等方面.分析了组合导航的相关技术.最后指出了组合导航的发展趋势。
关键词 sins gnss 组合导航 信息融合
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GNSS与SINS融合下的露天煤矿无人驾驶矿用卡车视觉惯性导航方法
4
作者 巴特尔 戚红建 +1 位作者 曹鋆程 孙涛 《煤矿机械》 2025年第1期228-232,共5页
无人驾驶矿用卡车在露天煤矿内工作时,依靠单一的捷联惯性导航系统(SINS)实现车辆惯性导航,长期推算导航过程中会发生信息累积,导致导航轨迹绝对位置误差较大。因此提出全球导航卫星系统(GNSS)与SINS融合的露天煤矿无人驾驶矿用卡车视... 无人驾驶矿用卡车在露天煤矿内工作时,依靠单一的捷联惯性导航系统(SINS)实现车辆惯性导航,长期推算导航过程中会发生信息累积,导致导航轨迹绝对位置误差较大。因此提出全球导航卫星系统(GNSS)与SINS融合的露天煤矿无人驾驶矿用卡车视觉惯性导航方法。获取露天煤矿场景动态视觉图像,依托于同时定位与地图构建(SLAM)算法建立车辆行驶动态环境地图,并运用基于3D距离误差的判断方法,筛选出动态特征点,标注出地图内动态区域,以此来定位无人驾驶矿用卡车实时位置。将GNSS和SINS融合起来,构建一种组合型视觉惯性导航模型,并引入卡尔曼滤波方程优化模型参数。最后,在循环神经网络的辅助下修正导航结果,生成高精度无人驾驶矿用卡车导航结果。实验结果表明,该方法形成的导航轨迹绝对位置误差不超过3 m,证明了其优越的导航性能。 展开更多
关键词 gnss sins 融合导航 测速误差补偿 局部地图 循环神经网络
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基于单因子抗差估计的SINS/DR高速列车组合导航定位研究
5
作者 冯庆胜 孙泽锦 《大连交通大学学报》 CAS 2024年第5期98-104,113,共8页
为了有效抑制列车长时间运行下SINS系统定位误差的快速积累,并解决GNSS/SINS组合导航系统在卫星信号故障时不能正常工作的问题,提出了一种基于单因子抗差估计的SINS/DR组合导航定位算法,在SINS系统基础上,引入车载里程仪,作为一种提供... 为了有效抑制列车长时间运行下SINS系统定位误差的快速积累,并解决GNSS/SINS组合导航系统在卫星信号故障时不能正常工作的问题,提出了一种基于单因子抗差估计的SINS/DR组合导航定位算法,在SINS系统基础上,引入车载里程仪,作为一种提供列车航位推算数据的设备,通过卡尔曼滤波器的反馈校正获得列车导航参数的最优估计值。在传统卡尔曼滤波器的基础上引入一种自适应调节因子,强化了卡尔曼滤波器的反馈校正效果,保证了在系统建模不准确时仍可获得列车导航参数的最优估计值。计算机仿真结果表明,设计的组合导航定位算法不仅可以保证高速列车长时间运行的定位精度和稳定性,而且在高速列车紧急制动的情况下仍具备较强的抗干扰能力,可以满足列车定位的基本要求。 展开更多
关键词 sins/DR 组合导航 单因子 反馈校正 列车定位
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GNSS组合导航定位与导航监测性能分析
6
作者 吴静茹 《科学技术创新》 2025年第4期1-4,共4页
为了提升GNSS组合导航定位精度与导航监测性能,本文通过介绍GNSS多源融合导航的空间坐标与姿态转换方法,深入探讨了机载导航中GNSS/INS组合定位技术的应用。同时,针对复杂环境下的定位误差问题,提出了融合导航定位的抗差算法。进一步地... 为了提升GNSS组合导航定位精度与导航监测性能,本文通过介绍GNSS多源融合导航的空间坐标与姿态转换方法,深入探讨了机载导航中GNSS/INS组合定位技术的应用。同时,针对复杂环境下的定位误差问题,提出了融合导航定位的抗差算法。进一步地分析了无人机禁飞区管控现状,并重点研究了导航监测技术,包括导航定位偏差的检验方法。研究结果表明,GNSS多源融合与抗差算法的结合显著提高了导航定位的准确性和可靠性,为无人机等载体的安全、高效运行提供了有力保障。 展开更多
关键词 gnss 组合 导航 定位 监测 性能
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GNSS/SINS深组合导航系统研究现状及展望 被引量:6
7
作者 丁翠玲 陈帅 《航空兵器》 2015年第5期18-22,共5页
介绍了基于矢量跟踪的GNSS/SINS深组合导航系统的概念,根据信息融合的不同将深组合导航系统分为集中式深组合和级联式深组合,给出具体的深组合模型并进行对比分析,综述了GNSS/SINS深组合导航系统的国内外研究现状,展望了深组合导航系统... 介绍了基于矢量跟踪的GNSS/SINS深组合导航系统的概念,根据信息融合的不同将深组合导航系统分为集中式深组合和级联式深组合,给出具体的深组合模型并进行对比分析,综述了GNSS/SINS深组合导航系统的国内外研究现状,展望了深组合导航系统的未来发展方向。 展开更多
关键词 gnss/sins 组合 导航系统 矢量跟踪
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模糊自适应Kalman滤波算法在SINS/DR组合导航的应用 被引量:1
8
作者 许建国 周源 王少蕾 《兵工自动化》 北大核心 2024年第9期1-6,共6页
针对里程仪测量误差导致组合导航精度降低的问题,提出基于系统工作状态和滤波器新息状态相结合的模糊自适应算法。根据新息的变化确定模糊规则,修正里程仪输出增益,使新息始终保持在零均值附近,利用修正后的新息修正观测噪声方差,降低... 针对里程仪测量误差导致组合导航精度降低的问题,提出基于系统工作状态和滤波器新息状态相结合的模糊自适应算法。根据新息的变化确定模糊规则,修正里程仪输出增益,使新息始终保持在零均值附近,利用修正后的新息修正观测噪声方差,降低导航定位的偏差。仿真实验结果证明,该算法能够很好地提高组合导航定位的精度。 展开更多
关键词 sins/DR组合导航 里程仪 模糊自适应算法 KALMAN滤波
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循环神经网络辅助GNSS/SINS组合导航方法及性能分析 被引量:8
9
作者 闫世霖 吴德伟 +2 位作者 王伟 戴传金 朱浩男 《空军工程大学学报(自然科学版)》 CSCD 北大核心 2021年第5期61-66,81,共7页
针对GNSS信号中断时组合导航系统误差迅速发散的问题,提出了使用循环神经网络(RNN)来辅助组合导航系统的方法,RNN可以分别基于当前和过去的位置以及速度样本进行训练,使神经网络更好地处理系统中的时序信号,从而能够更加精确地预测SINS... 针对GNSS信号中断时组合导航系统误差迅速发散的问题,提出了使用循环神经网络(RNN)来辅助组合导航系统的方法,RNN可以分别基于当前和过去的位置以及速度样本进行训练,使神经网络更好地处理系统中的时序信号,从而能够更加精确地预测SINS的位置和速度误差。采用无人机飞行试验数据验证了该算法在卫星信号中断时导航精度平均提升了77%,并且满足导航所需的实时性要求,与传统的径向基神经网络辅助的组合导航系统相比,其位置和速度的均方根误差平均降低了39%。 展开更多
关键词 gnss/sins组合导航 循环神经网络 gnss信号中断
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一种SINS/GNSS级联闭环反馈式组合导航系统的设计与研究 被引量:2
10
作者 张景伟 谭敏琦 任思聪 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 2003年第5期12-15,共4页
对于目前的级联式SINS/GNSS组合导航系统来说,其卡尔曼滤波器的输出校正方式不能深入到捷联解算内部,无法抑制平台姿态误差的发散,也无法校正惯性器件误差,因而在该方式长时间运行不能控制滤波发散,导航精度随时间下降。为此设计了一种S... 对于目前的级联式SINS/GNSS组合导航系统来说,其卡尔曼滤波器的输出校正方式不能深入到捷联解算内部,无法抑制平台姿态误差的发散,也无法校正惯性器件误差,因而在该方式长时间运行不能控制滤波发散,导航精度随时间下降。为此设计了一种SINS/GNSS级联闭环反馈式组合导航系统,该系统能对SINS的位置、速度误差、平台误差及惯性器件误差作出最优估计并实施反馈。通过仿真证明:该系统不仅能提高导航解的精度,还在校准的同时具有动机座对准能力,满足了长时间导航定位的稳定性。 展开更多
关键词 sins/gnss级联闭环反馈式组合导航系统 设计 卡尔曼滤波器 惯性器件
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GNSS/SINS组合导航在地地导弹中的工程应用 被引量:1
11
作者 李田 龚云鹏 张晓宇 《现代防御技术》 北大核心 2005年第6期47-49,共3页
介绍了基于Kalman滤波的GNSS/SINS组合导航技术在地地导弹中的应用,在发射点惯性坐标系中建立了便于工程应用的数学模型,针对某型号进行了位置速度仿真,并和目前在工程实际中应用的加权平均组合方法进行了比较。仿真结果表明,Kalman滤... 介绍了基于Kalman滤波的GNSS/SINS组合导航技术在地地导弹中的应用,在发射点惯性坐标系中建立了便于工程应用的数学模型,针对某型号进行了位置速度仿真,并和目前在工程实际中应用的加权平均组合方法进行了比较。仿真结果表明,Kalman滤波技术可以应用于地地导弹工程实际中。 展开更多
关键词 地地导弹 KALMAN滤波 gnss/sins 组合导航
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基于ARM的SINS/GNSS紧组合导航系统设计 被引量:1
12
作者 王树森 张鹏 李孟委 《中北大学学报(自然科学版)》 CAS 2020年第4期366-371,共6页
针对全球导航卫星系统(GNSS)信号受到干扰失锁导致可见卫星数目少于4颗时,捷联惯性导航系统(SINS)/GNSS松组合系统无法正常运行问题,设计了基于ARM的SINS/GNSS紧组合导航系统,并对该系统建立非线性模型.首先以三星Exynos4412作为电路核... 针对全球导航卫星系统(GNSS)信号受到干扰失锁导致可见卫星数目少于4颗时,捷联惯性导航系统(SINS)/GNSS松组合系统无法正常运行问题,设计了基于ARM的SINS/GNSS紧组合导航系统,并对该系统建立非线性模型.首先以三星Exynos4412作为电路核心处理器,集成IMU模块MPU9250和卫星接收模块MH16-T1,同时搭建硬件系统.采用无迹卡尔曼滤波算法进行紧组合数据融合,在GNSS信号受到干扰时也能用GNSS信号辅助SINS进行组合导航.最后通过样机车载测试表明,设计的SINS/GNSS紧组合系统比松组合系统具有更高的导航精度与稳定性,即使在GNSS信号受到干扰失锁时,紧组合系统短期内仍可保持较高的导航精度. 展开更多
关键词 捷联惯性导航系统(sins) 全球导航卫星系统(gnss) 组合导航 ARM 伪距/伪距率 无迹卡尔曼滤波(UKF)
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EKF在SINS/GNSS深组合导航中的应用 被引量:7
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作者 连文浩 杨小龙 +1 位作者 朱磊 程帅 《现代防御技术》 北大核心 2017年第5期53-62,共10页
为了在卫星较少条件下也能提供连续稳定、精度高的导航,建立了一种基于扩展卡尔曼滤波器(extended Kalman filter,EKF)的捷联惯导系统(strapdown inertial navigation system,SINS)/全球导航卫星系统(global navigation satellite syste... 为了在卫星较少条件下也能提供连续稳定、精度高的导航,建立了一种基于扩展卡尔曼滤波器(extended Kalman filter,EKF)的捷联惯导系统(strapdown inertial navigation system,SINS)/全球导航卫星系统(global navigation satellite system,GNSS)深组合导航系统,并对该系统所采用的导航结构、状态估计算法等进行研究设计。最后,在战术级条件下,分别对单独的SINS,SINS/GNSS松组合导航系统和SINS/GNSS深组合导航系统进行仿真验证,并对导航结果进行对比分析。从仿真结果可以看出,深组合导航系统位置误差约为0.3 m,速度误差约为0.01 m/s,姿态误差约为0.005°。对比分析可知深组合导航精度更高,且不受卫星个数条件影响,具有很高的实用价值。 展开更多
关键词 sins/gnss组合导航 扩展卡尔曼滤波 状态估计 导航精度 导航定位结果 战术级
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SINS/GNSS卡尔曼滤波组合导航技术在运载火箭上应用研究 被引量:4
14
作者 邱伟 王立扬 +2 位作者 司成 陈韦贤 毛承元 《上海航天》 2016年第B05期66-70,共5页
为提高运载火箭导航精度,研究了基于发射点惯性坐标系中的捷联惯组/全球卫星导航系统(SINS/GNSS)组合导航系统,给出了SINS/GNSS组合导航系统组成,建立了速度与位置等状态模型,以及卡尔曼滤波滤波模型,采用速度、位置反馈修正。用数值仿... 为提高运载火箭导航精度,研究了基于发射点惯性坐标系中的捷联惯组/全球卫星导航系统(SINS/GNSS)组合导航系统,给出了SINS/GNSS组合导航系统组成,建立了速度与位置等状态模型,以及卡尔曼滤波滤波模型,采用速度、位置反馈修正。用数值仿真、地面静态试验、地面动态试验和飞行试验进行验证,结果表明:设计的组合导航系统的速度导航误差小于0.4m/s,位置导航误差小于30m,飞行试验结果半长轴偏差达百米级,表明GNSS能有效修正SINS的导航误差,提高运载火箭入轨精度。 展开更多
关键词 运载火箭 组合导航 sins/gnss 卡尔曼滤波 速度 位置 反馈修正 飞行试验
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SINS/GPS/CNS组合导航联邦滤波算法 被引量:30
15
作者 张科 刘海鹏 +1 位作者 李恒年 钱山 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第2期226-230,共5页
针对飞行器在长航时高速巡航过程中,捷联惯性导航系统存在误差漂移,GPS导航可能会丢星、信号失锁,天文导航系统易受环境干扰,组合系统模型线性化误差易导致滤波发散等问题,分析了三种导航系统的优缺点,提出了SINS/GPS/CNS组合导航联邦... 针对飞行器在长航时高速巡航过程中,捷联惯性导航系统存在误差漂移,GPS导航可能会丢星、信号失锁,天文导航系统易受环境干扰,组合系统模型线性化误差易导致滤波发散等问题,分析了三种导航系统的优缺点,提出了SINS/GPS/CNS组合导航联邦滤波算法,该算法可以取长补短,巧妙地将GPS定位和天文导航定姿精度高的优势辅助于捷联惯导系统,利用卡尔曼联邦滤波器对捷联惯导系统进行误差估计,并对联邦滤波算法进行了有效的改进。计算机仿真显示,该滤波器收敛速度快,具有一定的容错功能,其滤波精度较SINS/GPS组合导航系统在位置误差和速度误差上均有约5%左右的小幅提升,在平台角误差上更是提高了一个数量级。仿真结果验证了该组合导航方案的可行性和算法的有效性,有重要的工程应用价值。 展开更多
关键词 sins GPS CNS 组合导航 KALMAN滤波 联邦滤波
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激光陀螺SINS/GPS组合导航车载试验系统 被引量:11
16
作者 李涛 吴美平 +1 位作者 江明 庹洲慧 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第3期104-108,共5页
SINS GPS组合导航系统已经应用于许多不同的领域。介绍一种已经进入试验阶段的低成本激光陀螺SINS GPS组合导航系统。根据系统的硬件结构,设计实现了与实际系统相匹配的组合导航滤波器,根据车载试验的结果,着重分析了系统车载试验中不... SINS GPS组合导航系统已经应用于许多不同的领域。介绍一种已经进入试验阶段的低成本激光陀螺SINS GPS组合导航系统。根据系统的硬件结构,设计实现了与实际系统相匹配的组合导航滤波器,根据车载试验的结果,着重分析了系统车载试验中不同导航模式对系统性能的影响,最后给出了一些有益的结论。 展开更多
关键词 激光陀螺 sins GPS 组合导航 KALMAN滤波
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GPS/SINS紧组合导航系统信息融合技术研究 被引量:10
17
作者 吴凤柱 何矞 +1 位作者 焦旭 李南海 《电子技术应用》 北大核心 2013年第2期67-69,73,共4页
为了提高复杂环境条件下导弹的导航精度,以GPS/SINS紧组合导航系统为研究对象,首先研究了GPS/SINS紧组合导航系统的数学模型;然后对扩展卡尔曼滤波和无迹卡尔曼滤波的算法进行了详细的分析;最后将这两种滤波算法应用到GPS/SINS紧组合导... 为了提高复杂环境条件下导弹的导航精度,以GPS/SINS紧组合导航系统为研究对象,首先研究了GPS/SINS紧组合导航系统的数学模型;然后对扩展卡尔曼滤波和无迹卡尔曼滤波的算法进行了详细的分析;最后将这两种滤波算法应用到GPS/SINS紧组合导航系统中。系统仿真结果表明,UKF在位置、速度的估计精度上均优于EKF,并且UKF具有更好的稳定性和收敛性。 展开更多
关键词 GPS sins 组合导航 EKF UKF
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三星定位/SINS伪距组合导航系统的研究 被引量:9
18
作者 林雪原 刘建业 范胜林 《中国空间科学技术》 EI CSCD 北大核心 2002年第6期6-12,共7页
双星定位系统是中国建立起来的一种区域性全球定位系统(RDSS)。文章分析了双星定位系统存在的不足,提出了在双星定位系统上基于三颗地球同步卫星的三星定位导航系统,接收机可以根据测得的三个伪距以及高度表信息解算用户位置。进一步研... 双星定位系统是中国建立起来的一种区域性全球定位系统(RDSS)。文章分析了双星定位系统存在的不足,提出了在双星定位系统上基于三颗地球同步卫星的三星定位导航系统,接收机可以根据测得的三个伪距以及高度表信息解算用户位置。进一步研究了三星定位系统与SINS进行伪距方式组合的导航系统,仿真结果表明了该组合导航系统可有效地提高定位精度,是一种非常适合于中国国情的惯性/卫星组合导航系统。 展开更多
关键词 三星定位 sins 同步卫星导航 组合导航 高度表 距离误差
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GPS/SINS组合导航系统混合校正卡尔曼滤波方法 被引量:17
19
作者 林敏敏 房建成 高国江 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 2003年第3期29-33,共5页
利用卡尔曼滤波器将GPS伪距与SINS进行了深组合,在分析了导航误差产生原因的基础上,提出了输出校正与反馈校正相结合的混合校正卡尔曼滤波方法。与输出校正和反馈校正方案相比,这种校正方法提高了系统导航精度。仿真结果验证了混合校正... 利用卡尔曼滤波器将GPS伪距与SINS进行了深组合,在分析了导航误差产生原因的基础上,提出了输出校正与反馈校正相结合的混合校正卡尔曼滤波方法。与输出校正和反馈校正方案相比,这种校正方法提高了系统导航精度。仿真结果验证了混合校正卡尔曼滤波方法的有效性。 展开更多
关键词 GPS/sins组合导航系统 混合校正 卡尔曼滤波 导航精度 全球定位系统 惯性导航系统
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SINS/GPS组合导航序贯滤波算法 被引量:10
20
作者 孙德波 杨功流 张玉堂 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 2005年第1期59-63,67,共6页
针对SINS/GPS的速度、位置组合方式中,GPS接收机的位置测量误差相关的问题,提出了一种序贯形式的Kalman滤波算法。这种算法既具有计算量小的优点,又能克服由于GPS位置测量误差相关性带来的滤波性能变差的问题,实现对SINS/GPS组合系统信... 针对SINS/GPS的速度、位置组合方式中,GPS接收机的位置测量误差相关的问题,提出了一种序贯形式的Kalman滤波算法。这种算法既具有计算量小的优点,又能克服由于GPS位置测量误差相关性带来的滤波性能变差的问题,实现对SINS/GPS组合系统信息的有效融合。通过仿真证明了该算法的有效性。 展开更多
关键词 sins GPS 组合导航 序贯滤波 计算简化 KALMAN滤波
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