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基于迭代中心差分卡尔曼滤波的飞机姿态估计 被引量：15
1
作者 韩萍 干浩亮 +1 位作者 何炜琨 daniel alazard 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期187-193,共7页
在飞机姿态估计中,系统模型非线性严重、初始估计误差大和可观测性弱等固有缺陷使得对估计算法的精度要求更高。针对这一问题,给出了一种基于迭代中心差分卡尔曼滤波(ICDKF)的飞机姿态估计方法,并将其应用于由低精度高噪声传感器组成的... 在飞机姿态估计中,系统模型非线性严重、初始估计误差大和可观测性弱等固有缺陷使得对估计算法的精度要求更高。针对这一问题,给出了一种基于迭代中心差分卡尔曼滤波(ICDKF)的飞机姿态估计方法,并将其应用于由低精度高噪声传感器组成的低成本飞机姿态估计系统。首先建立基于四元数的飞机姿态数学模型,然后用ICDKF方法进行姿态估计,并通过实测数据进行验证。实验结果表明,ICDKF不仅有效地提高了飞机姿态估计的稳定性、收敛速度和滤波精度,而且无需计算雅克比矩阵,实现简单,其性能明显优于标准CDKF和EKF方法。 展开更多
关键词 姿态估计 迭代中心卡尔曼滤波 Gauss-Newton迭代 CDKF 四元数
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基于CDKF的飞机姿态角估计 被引量：2
2
作者 韩萍 干浩亮 +1 位作者 何炜琨 daniel alazard 《数据采集与处理》 CSCD 北大核心 2013年第6期790-795,共6页
针对扩展卡尔曼滤波(Extend Kalman filter,EKF)在飞机姿态估计中存在着计算复杂、线性化误差大等实际问题,将一种基于Stirling内插公式的非线性滤波算法中心差分卡尔曼滤波算法(Central difference Kalman filter,CDKF)应用于由低精度... 针对扩展卡尔曼滤波(Extend Kalman filter,EKF)在飞机姿态估计中存在着计算复杂、线性化误差大等实际问题,将一种基于Stirling内插公式的非线性滤波算法中心差分卡尔曼滤波算法(Central difference Kalman filter,CDKF)应用于由低精度高噪声传感器组成的低成本飞机姿态估计系统中。首先建立基于四元数的飞机姿态数学模型,然后用CDKF方法进行姿态估计,并通过实测数据进行验证。实验结果表明,CDKF方法不仅有效地提高了飞机姿态估计的精度和稳定性;而且不需要模型的具体解析形式,避免了复杂的Jacobian矩阵的计算,算法更简单,也更容易实现,优于常用的EKF方法。 展开更多
关键词 姿态估计 四元数 中心差分卡尔曼滤波 扩展卡尔曼滤波
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基于单向无迹卡尔曼滤波的飞机姿态算法 被引量：3
3
作者 韩萍 桑威林 +1 位作者 赵爱军 daniel alazard 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第5期-,共5页
针对扩展卡尔曼滤波方法在飞机姿态滤波中存在的线性化误差大、需要解繁琐的Jacobian矩阵等问题,将一种新型卡尔曼滤波方法——单向无迹卡尔曼滤波应用于载有低精度、高噪声传感器的低成本飞机姿态滤波系统,并在精度及计算量上与EKF和... 针对扩展卡尔曼滤波方法在飞机姿态滤波中存在的线性化误差大、需要解繁琐的Jacobian矩阵等问题,将一种新型卡尔曼滤波方法——单向无迹卡尔曼滤波应用于载有低精度、高噪声传感器的低成本飞机姿态滤波系统,并在精度及计算量上与EKF和容积卡尔曼滤波进行了比较。利用实测飞行数据进行实验,结果表明:相对于EKF,SUKF实现容易,且使姿态滤波精度提高到二阶;相对于CKF,SUKF计算简单,比CKF减少约33%的计算量。 展开更多
关键词 姿态滤波 单向无迹卡尔曼滤波 扩展卡尔曼滤波 容积卡尔曼滤波 计算量
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