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《發(fā)射系下SINS∕GPS∕CNS組合導航系統(tǒng)聯(lián)邦粒子濾波算法》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學術(shù)論文-天天文庫。
1、第47卷第3期2015年6月V01.47No.3Jun.2015發(fā)射系下SINS/GPS/CNS組合導航系統(tǒng)聯(lián)邦粒子濾波算法熊智1潘加亮1林愛軍1杜華軍2郁豐3(1.南京航空航天大學自動化學院,南京,210016;2.北京航天自動控制研究所,北京,100854;3.南京航空航天大學航天學院,南京,210016)摘要:傳統(tǒng)的擴展卡爾曼濾波(ExtendedKalmanfilter,EKF)算法應用于未來高超、空天飛行器的組合導航系統(tǒng)時,因其模型線性化展開會導致模型不準確,從而引起導航精度下降;采用蒙特卡洛方法來實現(xiàn)遞
2、推貝葉斯估計問題的粒子濾波(Particlefilter,PF)算法能有效避免引入線性化誤差,具有一定的優(yōu)勢。據(jù)此,針對高超、空天飛行器在發(fā)射過程中通常需要直接獲得發(fā)射慣性系下的高精度導航參數(shù)的需求,提高發(fā)射慣性系下彈載組合導航系統(tǒng)濾波算法的精確性就尤為重要,PF濾波算法無需對非線性系統(tǒng)進行線性化展開即可直接實現(xiàn)對非線性系統(tǒng)的狀態(tài)誤差估計。為此,本文將PF濾波算法引入空天飛行器SINS/GPS/CNS多信息融合組合導航系統(tǒng),設(shè)計了發(fā)射系下基于聯(lián)邦濾波器的PF濾波算法,實現(xiàn)了對組合導航系統(tǒng)狀態(tài)參數(shù)的直接建模估計。算法
3、仿真結(jié)果表明,相較于發(fā)射系下SINS/GPS/CNS組合導航系統(tǒng)聯(lián)邦EKF濾波算法,PF濾波算法有效提高了組合導航系統(tǒng)濾波精度。關(guān)鍵詞:擴展卡爾曼濾波;粒子濾波;聯(lián)邦濾波;SINS/GPS/CNS;組合導航中圖分類號:V448.2文獻標志碼:A文章編號:1005—2615(2015)03—0319—05SINS/GPS/CNSIntegratedNavigationSystemFederalPFAlgorithminLaunchInertialCoordinateSystemXiongZhil,PanJialian
4、91,LinAijunl,DuHuajun2,YuFeng3(1.CollegeofAutomationEngineering,NanjingUniversityofAeronautics&Astronautics,Nanjing,201016,China2.BeijingAerospaceAutomaticControlResearchInstitute,Beijing,100854,China;3.CollegeofAstronautics。NanjingUniversityofAeronautics&Astr
5、onautics,Nanjing,201016,China)Abstract:WhenthetraditionalextendedKalmanfilter(EKF)algorithmisusedinintegratednavigationsystemoffutureaircraft,itmayleadtotheinaccuracyofthemodelbecauseoflinearizationandthede—creasingofnavigationprecision.Particlefilter(PF)solve
6、sBayesestimationproblembyusingMonteCarlomethodandcaneffectivelyavoidbringinginlinearizationerror.Consequently,aimedatthere—quirementofhighaccuracyforthenavigationsystemstateparametersinlaunchinertialcoordinatesys一基金項目:國家自然科學基金(61374115,61203188,91016019,609040
7、91,61210306075)資助項目;江蘇省六大人才高峰(2013一JY一013)資助項目;江蘇高校優(yōu)勢學科建設(shè)工程資助項目;中央高校基本科研業(yè)務費專項資金資助項目;南京航空航天大學大學研究生創(chuàng)新基地(實驗室)開放基金(kfjj201425)資助項目。收稿日期:2015-03—08;修訂日期:2015一04—20作者簡介:熊智,男,研究員,博士生導師,江蘇省高校青藍工程優(yōu)秀青年骨干教師,江蘇省“六大人才高峰”高層次人才。先后主持國防973子專題、國家自然科學基金、國家自然科學基金國際合作、航空科學基金等項目,承擔
8、了國家自然科學基金重大研究計劃項目和國家863計劃子課題項目。獲教育部科學技術(shù)進步二等獎1項、國防科學技術(shù)三等獎4項;申請國家發(fā)明專利16項,獲得授權(quán)國家發(fā)明專利12項;發(fā)表論文100余篇,其中SCI收錄6篇,EI收錄50余篇。主要研究領(lǐng)域為慣性技術(shù)、景象匹配輔助導航、天文導航及慣性組合導航等領(lǐng)域。通信作者:熊智,E—mail:xznuaa@nuaa.edu