波束故障条件下基于ST-EKF的SINS/DVL紧组合导航优化方法

摘要：

针对基于扩展卡尔曼滤波(EKF)的捷联惯性导航系统/多普勒测速仪(SINS/DVL)紧组合导航系统中出现波束故障时,采用波束频移信息重构的故障处理方案会引起量测噪声特性变化,导致导航精度降低的问题,提出了一种波束故障条件下基于状态变换扩展卡尔曼滤波(ST-EKF)的SINS/DVL紧组合导航优化方法.根据四波束 Janus 阵列的结构特性,提出适用于紧组合导航系统的目标函数,并采用粒子群优化算法对系统噪声协方差矩阵和量测噪声协方差矩阵进行实时优化.仿真实验结果表明,与基于EKF的SINS/DVL紧组合导航系统相比,所提方法的定位精度提高了 70.4%,有效提高了波束故障条件下组合系统的导航精度.

关键词：捷联惯性导航系统/多普勒测速仪紧组合导航、状态变换扩展卡尔曼滤波、粒子群优化、波束多普勒频移重构

所属期刊栏目：31

分类号：U666.1(船舶工程)

资助基金：国家自然科学基金;湖北省水电工程智能视觉监测重点实验室开放基金

在线出版日期：2023-11-16（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：996-1003