改进的强跟踪UKF算法及其在INS/GPS组合导航中的应用

摘要：

针对标准 UKF 缺乏对系统状态异常的自适应调整能力，导致滤波精度降低的问题，提出一种改进的强跟踪UKF算法。该算法采用假设检验的方法对异常状态进行检测，当系统状态发生异常时，对预测协方差阵引入次优渐消因子自适应的调整滤波增益，实现对系统真实状态的强跟踪。该算法中次优渐消因子的确定无需计算系统模型的雅克比矩阵，提高了传统强跟踪 UKF 的实用性。将提出的算法应用于INS/GPS组合导航系统进行仿真验证，并与标准UKF进行比较，结果表明，在系统状态存在异常时，提出的带单重次优渐消因子的强跟踪UKF得到的东向、北向位置误差在[-13.7 m,14.9 m]以内，带多重次优渐消因子的强跟踪UKF得到的东向、北向位置误差在[-10.0 m,12.1 m]以内，滤波性能明显优于标准UKF，提高了组合导航系统的解算精度。

关键词：强跟踪滤波、无迹卡尔曼滤波、次优渐消因子、INS/GPS组合导航

分类号：U666.1(船舶工程)

资助基金：国家自然科学基金基金号61174193；西北工业大学博士论文创新基金项目号CX201409

在线出版日期：2014-11-21（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：634-639