基于R阵动态估计的自适应滤波算法
2012-07-04苌永娜李玉洁
电光与控制 2012年6期
苌永娜, 张 海, 李玉洁, 杨 静
(北京航空航天大学控制一体化技术国家级重点实验室,北京 100191)
0 引言
在观测噪声动态估计研究中,文献[1]提出了自适应更新状态噪声、观测噪声误差统计特性的方法;文献[2]提出了基于新息序列的自适应开窗逼近法,依据观测信息自适应调整状态协方差阵和观测协方差阵;文献[3]提出了一种动态自适应抗差滤波算法,能够自适应地分配观测信息和模型信息对状态估计的权重。
对于线性系统而言,上述观测噪声特性统计方法均依赖于新息量,如果一步状态预测值估计不准确,观测噪声特性的估计会出现偏差,从而影响滤波精度。
本文从组合导航系统中不同测量系统的测量互补特性出发,在一定情况下,通过相对测量关系的构建,实现观测噪声的动态估计,在此基础上,以预设滤波精度为指标,通过构造自适应因子对估计观测噪声进行适当的调节,最终实现高精度的自适应滤波。
1 基于R阵动态估计的自适应滤波算法理论分析
1.1 现有自适应滤波算法分析
标准卡尔曼滤波(SKF)中,状态估计和滤波增益为

自适应滤波是通过估计或修正系统模型参数、噪声特性或滤波增益等方法来提高滤波精度的,例如渐消滤波[4]和抗差自适应滤波[5-7]在SKF基础上的改进如下所述。
渐消滤波增益阵为

其中:Φk,k-1为系统一步转移矩阵;Qk为系统噪声方差阵;Pk-1为状态估计方差阵。
抗差自适应滤波增益阵为

渐消因子λ与抗差自适应因子γ分别为……p>
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