基于正交变换的五阶容积卡尔曼滤波导航算法

Systems Engineering and Electronics（2020）

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摘要

针对高阶容积卡尔曼滤波在无人机导航等高维非线性系统中存在较大高阶采样误差的问题,提出了一种基于正交变换的五阶容积卡尔曼滤波(orthogonal transformed fifth-order cubature Kalman filter,OT5-CKF).利用三角函数的正交性特点,对原有的容积点进行适当的容积变换,将变换后的容积点代入容积卡尔曼滤波(cubature Kalman filter,CKF)模型中.经分析,新的容积点可以极大地避免高维系统的高阶采样误差.最后,以无人机GPS/INS组合导航系统为应用背景,对三阶CKF 、五阶CKF和OT5-CKF进行了仿真对比分析.结果表明,同等观测条件下OT5-CKF的滤波估计精度明显高于前两者.

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