刘宇玺,吴 鹏,刘文祥,王飞雪

(国防科学技术大学电子科学与工程学院卫星导航定位技术工程研究中心,湖南 长沙 410073)

0 引 言

目前,全球四大卫星导航系统逐步发展完善,已有的北斗系统(BDS)、GPS和GLONASS三个全球导航系统已经能够提供导航定位服务[1]。但是,随着导航终端产品应用范围越来越广,应用场景日趋复杂多样化,即便是比较成熟的GPS导航系统也会出现定位效果较差的时候。例如,对于导航终端大范围应用的城市机动载体,经常工作在多动态环境下,而且对导航定位系统的精度和可靠性要求也较高,运用单一运动模型已经不能有效的估计载体的运动状态。近年来,学者们开始尝试利用多个模型进行估计,最早出现的是变维滤波算法,用低阶模型估计非机动状态,用高阶模型估计机动状态,模型之间属于硬切换,这种方法往往带有机动检测与切换的滞后性[2]。交互式多模型[4](IMM)则是一种基于软切换的目标跟踪方法。交互式多模型方法根据载体不同的运动状态应用不同的运动模型,各个模型滤波器之间通过估计状态组合实现交互,而模型之间基于一个马尔科夫链进行切换。最后不同模型滤波器相互融合得到最终估计结果。

本文利用“CV”模型和“当前”模型作为载体状态估计的基础模型。两种模型分别可以有效应对载体低动态运动和高动态运动,考虑到EKF滤波自身鲁棒性较差,容易受到参数设置的影响,本文将强跟踪滤波器引入交互式多模型算法中。……