卢 航，郝顺义，彭志颖，黄国荣

空军工程大学 航空工程学院，西安710038

1 引言

捷联惯导系统（SINS）通过惯性测量元件（IMU）测量运载体相对于惯性系的运动信息，经过导航计算机解算得到运载体的姿态、速度、位置等导航信息，是一种具有较强自主性的导航系统，其具有短时导航精度高，但是长时间导航精度低的特点。全球定位系统（GPS）是一种卫星导航系统，它可以精确的提供运载体的速度、位置等导航信息，其长时间导航精度高，但是战时自主性较差。SINS/GPS组合导航是一种结合两种导航系统优点的导航方式，可以提高导航系统的整体性能[1]。

在组合导航系统定位中，高精度的滤波算法对导航定位的解算精度有重要影响[2]。卡尔曼滤波（KF）是最小均方差条件下的线性最优滤波器，其可以较好地处理高斯噪声条件下线性模型的状态估计问题。然而，非线性问题在实际中更为普遍，组合导航系统是典型的强非线性系统，此时非线性滤波算法成为提高组合导航精度的关键。扩展卡尔曼滤波器（EKF）采用对非线性函数进行一阶泰勒展开的原理，对非线性函数进行近似，显然其会引入线性化截断误差，滤波精度只能达到一阶，同时求取繁琐的雅各比矩阵会造成较大的计算量和较低的数值稳定性[3]。粒子滤波（PF）是一种无需对状态方程近似、也无需对噪声统计特性进行假设的的滤波算法，但是通常需要巨大的粒子数以牺牲计算量换取满意的滤波精度，同时重要性概率密度的选择也是一个难题。……