摘要：对于不同维数下非线性系统的估计问题,为从常用的unscented卡尔曼滤波(UKF)和Cubature卡尔曼滤波(CKF)中选取合适的滤波方法,从函数泰勒展开式和数值稳定性上对其进行了分析和比较.由于不同维数下它们捕获函数泰勒展开式高阶项的程度和数值稳定性不同,两者滤波精度出现差异,从而得到了不同维数下滤波方法的选择途径.仿真结果验证了理论分析的正确性.

摘要：针对大地坐标系下,超视距目标状态方程和量测方程复杂的非线性,提出了一种基于unscented卡尔曼滤波的超视距目标跟踪。unscented卡尔曼滤波通过设计少量的σ点,并计算这些σ点经由非线性函数的传播,从而获得滤波值基于非线性系统方程的更新。由于unscented卡尔曼滤波无需像Extended卡尔曼滤波那样求状态方程和量测方程的雅可比矩阵,给计算带来了极大的方便。数值仿真结果表明,所给出的方法是可行而有效的。

摘要：为了提高伪卫星的定位精度,在研究伪卫星星历误差传递规律和伪距观测方程线性化误差的基础上,提出一种最小二乘unscented卡尔曼滤波算法。该算法首先利用最小二乘法估计出伪卫星的位置误差,并对伪卫星的位置进行修正,以减小伪卫星位置误差对导航解算精度的影响;然后利用无迹卡尔曼滤波算法对用户位置进行解算。仿真结果表明,与传统的扩展卡尔曼滤波算法相比,提出的算法能够有效减小伪卫星位置误差对用户定位精度的影响,提高独立组网伪卫星系统的定位精度。

摘要：传统unscented卡尔曼滤波器(unscented Kalman filter,UKF)要求噪声必须为高斯白噪声,无法解决带有色噪声的非线性系统滤波问题.为此,本文提出了一种带有色量测噪声的UKF滤波新算法.首先,基于量测信息增广和最小方差估计,推导出一类带有色量测噪声的非线性离散系统状态的最优滤波框架,接着采用unscented变换(unscented transformation,UT)来计算最优框架中的非线性状态后验均值和协方差,进而得到有色量测噪声下UKF滤波递推公式.所设计的UKF新方法能有效地解决传统UKF在量测噪声有色情况下非线性滤波失效的问题,数值仿真实例验证了其可行性和有效性.

摘要：设计了一种无人机视觉/惯性组合导航系统,将无人机和地标点的运动模型作为状态方程,视觉信息作为观测量构建了与之对应的滤波模型.在滤波处理上,采用了复杂加性噪声模型对系统噪声进行建模处理;将小波分析引入到UKF（unscented Kalman Filter）滤波中得到小波-UKF滤波算法,以此克服视觉观测噪声对滤波的影响;采用最大后验概率准则（MAP,Maximum A Posterior）自适应估计观测噪声协方差阵,并将其反馈到滤波过程中克服了小波处理后观测噪声方差阵不易确定的不足.仿真结果证明：对滤波算法的改进可以有效地提高滤波估计的精度.

摘要：根据GPS和陀螺的不同特点,将两者结合起来,设计了一种基于GPS和陀螺的相对状态自主确定算法.采用修正罗德里格参数(MRPs)作为姿态描述参数,通过建立相对轨道和相对姿态运动方程以及GPS和陀螺观测方程,运用unscented卡尔曼滤波方法(UKF)设计了双星编队相对状态自主确定算法,仿真结果验证了方法的可行性和有效性.

摘要：分析和比较了捷联成像寻的器提取视线角及视线转率的实现途径,通过充分利用寻的器和惯导系统提供的角速率信息,推导了惯性视线角的一阶动态方程,并结合unscented卡尔曼滤波(UKF)理论给出了视线重构滤波器设计方法。与传统的视线和视线转率滤波方法相比,本文所给出的方法无需应用成像寻的器无法观测的弹目距离和接近速度信息,也无需对未知目标机动进行建模,从而更方便于应用。仿真的结果验证了该方法可有效地重构视线角,从而进一步提高视线转率的估计精度。

摘要：为解决非线性动态系统滤波的非线性和噪声不确定等问题,设计了一种基于交互多模型(IMM)的unscented卡尔曼滤波器(UKF),针对噪声变化情况建立一组非线性模型,与每个模型对应的UKF可以达到二阶以上的滤波精度.IMM-UKF滤波器的输出为各滤波器的概率加权融合,因此,根据噪声变化而调整的模型概率使系统输出对噪声变化具有自适应能力.利用该算法对组合导航系统进行了仿真试验,该算法精度高,模型切换速度快,能适用于动态系统.

摘要：基于小角度假设的常规线性误差模型不能适用于大失准角时的初始对准,针对这一问题研究了一种没有小失准角假设,以速度误差和姿态四元数误差作为量测的非线性快速传递对准误差模型,并证明当误差变为小角度时,该非线性误差模型可以简化为常规线性误差模型。使用 unscented 卡尔曼滤波代替通常采用的扩展卡尔曼滤波来处理非线性数据融合问题。为了评估和分析该非线性误差模型,设计了一个传递对准仿真系统,仿真结果表明,当初始失准角为小角度时,该新模型和线性模型有着相当的对准性能,但是当初始失准角为大角度时,本文提出的非线性误差模型仍然能够精确完成对准过程,而基于线性误差模型的对准滤波器却发散了。

摘要：针对双星编队飞行中的相对导航问题,提出了一种基于星敏感器和GPS伪距差分的相对状态确定方法。首先给出了相对轨道和相对姿态动力学方程,选取相对姿态基准坐标系,然后分别建立了星敏感器和GPS伪距差分的观测方程,运用unscented卡尔曼滤波方法(UKF)设计了双星编队相对状态确定的UKF滤波器。利用一个仿真实例说明了该方法的可行性和有效性。