SINS／CCD系统四元数中心差分姿态估计算法

• 作者: 丁国强 周卫东 张志艳 徐洁
• 来源期刊: 华中科技大学学报（自然科学版）
• 学科: 工学
• 关键词: 惯性导航系统 姿态估计 拉格朗日算子 电荷耦合器件星敏感器 单位四元数 中心差分卡尔曼滤波
• 年，卷（期）: 2014,（9）
• 所属期刊栏目: 计算机与控制工程
• 页码范围: 19-23,48
• 页数: 6页
• 分类号: TM341|TM351
• 语种: 中文
• DOI: 10.13245/j.hust.140905

摘要

针对载体捷联惯性导航系统（SINS ）姿态确定中乘性四元数扩展卡尔曼滤波在大初始失准角情形下收敛速度慢及计算精度较低的问题，提出了捷联惯导与星敏感器组合系统姿态估计模型的单位四元数二阶中心差分算法。在推导系统姿态四元数非线性误差模型及其变量计算基础上，利用拉格朗日代价函数法计算四元数加权均值和四元数状态向量，以及非四元数向量分离策略计算估计均值及其方差矩阵，实施中心差分最优姿态估计计算达到提高算法计算精度和降低系统计算量的目的。仿真验证表明：在载体大初始失准角情形下，该算法相比于乘性扩展卡尔曼算法和四元数无迹卡尔曼算法，滤波精度得到提高，算法收敛速度相比于乘性扩展卡尔曼算法有所改善。

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	周卫东	哈尔滨工程大学自动化学院	66	444	10.0	17.0
2	徐洁	郑州轻工业学院软件学院	22	89	6.0	8.0
3	丁国强	郑州轻工业学院电气信息工程学院	22	69	5.0	6.0
4	张志艳	郑州轻工业学院电气信息工程学院	21	132	8.0	10.0