李厚全，李伟刚，孙荣光，刘海光，丁　浩

（1.海军潜艇学院，山东　青岛　266042；2.海军航空工程学院，山东　烟台　264001）

SS-IUKF算法及其在成像声纳组合导航中的应用*

李厚全1，2，李伟刚1，孙荣光1，刘海光1，丁浩1

（1.海军潜艇学院，山东青岛266042；2.海军航空工程学院，山东烟台264001）

摘要：利用成像声纳对海底进行探测时需要高精度的导航信息。针对导航高维滤波问题，文中在球面单形sigma点变换的基础上，将其与迭代UKF相结合，提出了球面单形迭代无迹卡尔曼滤波（SS-IUKF）算法，并应用于捷联惯性导航系统（SINS）/多普勒流速剖面仪（ADCP）组合导航系统。仿真结果表明，SS-IUKF算法相比UKF、SR-UKF、EKF算法提高了滤波精度和计算速度，具有一定的工程应用价值。

关键词：无迹卡尔曼滤波，组合导航，非线性滤波，水下航行器

0　引言

对于非线性系统来说，通过改进测量更新方法可以达到提高非线性近似精度的目的。易于工程实现的方法是使用迭代测量更新的方法，在EKF上已经得到了很多成功应用［1-4］。但EKF只能精确到一阶近似，甚至有时雅克比矩阵无法求解等问题，虽然粒子滤波、无迹卡尔曼滤波（UKF）算法精度有很大提高，但计算量较大，尤其是对于高维导航模型滤波问题来说实时性难以满足要求。针对以上存在的问题，本文将球面单形sigma点变换和迭代UKF相结合，使用状态的估计值代替预测值重新进行UT变换，得到滤波参数并再次利用观测值进一步改善状态估计。球面单形sigma点变换只需要n+2个点［5-6］，相比传统UT变换大大减小了计算量，同时迭代算法的引入提高了状态估计的精度。……