R－T－S平滑算法在POS数据后处理中的应用

2013-12-06郝万亮孙付平

测绘工程 2013年6期

郝万亮，孙付平

（信息工程大学测绘学院，河南郑州 450052）

近年来，POS系统发展迅速，其在军事侦察、航空摄影测量、移动测图等方面发挥着越来越重要的作用。作为一种高精度的定位定姿平台，POS充分利用DGPS/INS组合导航技术和一系列的后处理算法，来获取平台精确的位置和姿态信息。目前，工程上普遍采用卡尔曼滤波（kalman Filter，KF）对POS数据进行处理，但其精度有限，同时该方法在卫星信号失锁区间定位精度不高。加拿大的Applanix公司在其产品中成功应用了平滑技术，其具体细节未公开报道［1］。本文把反向R－T－S（Rauch－Tung－Streibel）平滑算法应用到POS数据后处理过程中，并对该算法进行了仿真分析，结果表明，该方法不仅能够大大减小定位定姿误差，而且在卫星信号失锁段精度也能大幅提高。

1 POS后处理算法

为了获取载体精确的位置及姿态信息，POS系统一般利用GPS差分技术来提高精度，例如伪距差分、载波相位差分等，然后再与惯导或里程仪组合，以及利用GPS双天线来抑制航向角的发散，进一步提高姿态精度。一方面GPS信息可以用来估计惯导设备的偏差；另一方面在卫星信号失锁时，惯导设备提供的信息可以用来估计载体的运动状态，从而减小卫星信号重新捕获所需的时间［2］。

平滑技术在POS数据后处理中起着重要的作用，理论上可以证明，经过平滑之后的精度比单向卡尔曼滤波精度更高［3］。POS后处理算法结构如图1所示。