具有协方差反馈控制的无人机INS/GNSS组合自适应CKF算法

作者：李文敏^*; 刘明威; 高兵兵; 胡高歌

来源：无人系统技术, 2021, 4(05): 71-79.

DOI：10.19942/j.issn.2096-5915.2021.5.049

• 无人机导航
• INS/GNSS组合
• 容积卡尔曼滤波
• 协方差反馈
• 自适应滤波
• 极大似然准则

为提高无人机INS/GNSS组合导航对过程噪声方差的自适应能力,提出了一种具有先验状态协方差反馈控制的自适应容积卡尔曼滤波(CKF)算法。在该算法中,首先将系统后验状态和误差协方差信息反馈至滤波过程中,构成CKF协方差传播的闭环结构;然后,基于极大似然准则,利用估计窗口内的反馈状态和误差协方差信息,建立了一种先验状态协方差在线反馈控制策略。提出的方法在调整过程中能够保证先验状态协方差的正定性,克服了传统噪声统计估计方法需要对负定结果进行额外修正的缺陷,从而有效抑制了过程噪声方差不确定性对滤波解的影响,提高了CKF用于无人机INS/GNSS组合导航解算时的自适应能力。通过无人机INS/GNSS组合导航仿真实验验证了提出算法的有效性。

• 单位
  西北工业大学; 自动化学院