INS/GPS组合导航中的病态问题及其处理方法

• 作者: 常国宾 李科 穆敬 金际航
• 来源期刊: 海洋测绘
• 学科: 地球科学
• 关键词: INS/GPS组合导航 Kalman滤波 协方差矩阵 病态 尺度因子
• 年，卷（期）: 2015,（4）
• 所属期刊栏目: 学术研究
• 页码范围: 28-32
• 页数: 5页
• 分类号: P207
• 字数: 4702字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1671-3044.2015.04.007

摘要

在地球表面附近的组合导航中,一般以经、纬度表示水平位置,单位为弧度(rad),以高程表示竖直位置,单位为米(m).1m的定位误差仅相当于约10-7rad,从而造成定位协方差矩阵的条件数达1013量级.Kalman滤波中要对协方差矩阵求逆,过高的条件数将引起严重的病态问题,从而造成很大的数值误差,影响滤波精度,甚至造成滤波发散.提出一种直接的解决方法,即构建一种避免病态问题的组合导航滤波模型.具体过程为:引入一种尺度因子(即平均地球半径)对组合导航系统的状态量、观测量、状态方程以及观测方程进行线性变换,从而对经、纬度误差进行适当的尺度化,明显降低协方差矩阵的条件数,有效避免了滤波过程中病态问题的出现.新方法在不明显增加计算量的前提下有效解决了病态问题,并保证了Kalman滤波的最优性质.数值仿真验证了该方法的有效性.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	常国宾		13	55	4.0	6.0
2	穆敬	海军大连舰艇学院海洋测绘系	14	27	3.0	3.0
3	金际航		16	107	6.0	10.0
4	李科		11	49	4.0	6.0