基于状态矩阵卡尔曼滤波的姿态估计算法研究

作     者：王冰 隋立芬 吴江飞 张宇 WANG Bing;SUI Li-fen;WU Jiang-fei;ZHANG Yu

作者机构：信息工程大学地理空间信息学院 66240部队 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(41274016 41174006 40974010) 

出 版 物：《测绘工程》 (Engineering of Surveying and Mapping)

年 卷 期：2013年第22卷第5期

页      码：21-24页

摘      要：设计一种组合GPS/速率陀螺定姿系统。系统以方向余弦矩阵表示姿态,建立GPS/速率陀螺组合状态模型和观测模型。结合kalman滤波算法,提出一种状态矩阵卡尔曼滤波(State Matrix Kalman Kilter,SMKF)姿态估计算法,并采用拉格朗日算法对姿态矩阵进行正交化约束。与传统的基于四元数的扩展卡尔曼滤波(EKF)算法相比,基于方向余弦矩阵的姿态系统状态方程与测量方程均为线性方程,无需线性化处理,对初始姿态误差更具有较好的鲁棒性。数值仿真表明,该方法具有精度高和稳定性强等优点。

主 题 词：方向余弦矩阵 卡尔曼滤波 姿态估计 GPS 陀螺 

学科分类：081802[081802] 08[工学] 081105[081105] 0818[工学-交通运输类] 0804[工学-材料学] 0811[工学-水利类] 

D　O　I：10.3969/j.issn.1006-7949.2013.05.006

馆 藏 号：203889062...