JOURNAL OF LIGHT INDUSTRY

CN 41-1437/TS  ISSN 2096-1553

SINS初始对准QCDKF算法研究

郭凌云 丁国强

郭凌云, 丁国强. SINS初始对准QCDKF算法研究[J]. 轻工学报, 2013, 28(1): 86-91. doi: 10.3969/j.issn.2095-476X.2013.01.021
引用本文: 郭凌云, 丁国强. SINS初始对准QCDKF算法研究[J]. 轻工学报, 2013, 28(1): 86-91. doi: 10.3969/j.issn.2095-476X.2013.01.021
GUO Ling-yun and DING Guo-qiang. Quaternion central divided difference Kalman filtering algorithm in initial alignment of SINS[J]. Journal of Light Industry, 2013, 28(1): 86-91. doi: 10.3969/j.issn.2095-476X.2013.01.021
Citation: GUO Ling-yun and DING Guo-qiang. Quaternion central divided difference Kalman filtering algorithm in initial alignment of SINS[J]. Journal of Light Industry, 2013, 28(1): 86-91. doi: 10.3969/j.issn.2095-476X.2013.01.021

SINS初始对准QCDKF算法研究

  • 基金项目: 国家自然科学基金项目(U1204603)

  • 中图分类号: V241.62+2;TP273+.5

Quaternion central divided difference Kalman filtering algorithm in initial alignment of SINS

  • Received Date: 2012-02-17
    Available Online: 2013-01-15

    CLC number: V241.62+2;TP273+.5

  • 摘要: 根据载体姿态四元数描述特点及其计算优势,建立了捷联惯导系统大失准角情形初始对准乘性四元数误差模型.该模型构造姿态矩阵代价函数计算其最大特征值,求取对应特征向量作为预测四元数均值并选择具有单位范数的特征向量来满足预测四元数均值计算保范性和符号不变性要求;利用乘性四元数误差表示四元数Sigma点与预测均值四元数间距,进而计算四元数预测误差方差矩阵.结合中心差分滤波(CDKF)算法提出四元数CDKF算法(QCDKF),实现大角度失准角情形的SINS初始对准仿真研究,与EKF算法相比,QCDKF算法数值计算稳定性较好,姿态误差角和速度误差滤波精度得到明显改善和提高.
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  • 收稿日期:  2012-02-17
  • 刊出日期:  2013-01-15
通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com
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    沈阳化工大学材料科学与工程学院 沈阳 110142

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郭凌云, 丁国强. SINS初始对准QCDKF算法研究[J]. 轻工学报, 2013, 28(1): 86-91. doi: 10.3969/j.issn.2095-476X.2013.01.021
引用本文: 郭凌云, 丁国强. SINS初始对准QCDKF算法研究[J]. 轻工学报, 2013, 28(1): 86-91. doi: 10.3969/j.issn.2095-476X.2013.01.021
GUO Ling-yun and DING Guo-qiang. Quaternion central divided difference Kalman filtering algorithm in initial alignment of SINS[J]. Journal of Light Industry, 2013, 28(1): 86-91. doi: 10.3969/j.issn.2095-476X.2013.01.021
Citation: GUO Ling-yun and DING Guo-qiang. Quaternion central divided difference Kalman filtering algorithm in initial alignment of SINS[J]. Journal of Light Industry, 2013, 28(1): 86-91. doi: 10.3969/j.issn.2095-476X.2013.01.021

SINS初始对准QCDKF算法研究

  • 郑州轻工业学院 外语系, 河南 郑州 450002;
  • 郑州轻工业学院 电气信息工程学院, 河南 郑州 450002
基金项目:  国家自然科学基金项目(U1204603)

摘要: 根据载体姿态四元数描述特点及其计算优势,建立了捷联惯导系统大失准角情形初始对准乘性四元数误差模型.该模型构造姿态矩阵代价函数计算其最大特征值,求取对应特征向量作为预测四元数均值并选择具有单位范数的特征向量来满足预测四元数均值计算保范性和符号不变性要求;利用乘性四元数误差表示四元数Sigma点与预测均值四元数间距,进而计算四元数预测误差方差矩阵.结合中心差分滤波(CDKF)算法提出四元数CDKF算法(QCDKF),实现大角度失准角情形的SINS初始对准仿真研究,与EKF算法相比,QCDKF算法数值计算稳定性较好,姿态误差角和速度误差滤波精度得到明显改善和提高.

English Abstract

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