基于联邦滤波的多源融合导航算法
2020-06-16谭聚豪陈安升张博雅温哲君
导航与控制 2020年2期
谭聚豪,陈安升,张博雅,陈 帅,温哲君
(1.南京理工大学, 南京 210094; 2.北京自动化控制设备研究所, 北京 100074)
0 引言
现有的导航系统信息源种类多样,单一的导航源有GPS、BDS、GLONASS、INS、雷达测速仪、地磁匹配、图像视觉导航以及天文导航等。然而往往在复杂多变的环境下,单一的导航系统可能会失效,其导航精度将不再可靠。多源融合组合导航系统基于信息融合技术,将来自不同导航源的同构或异构导航信息按照相应的融合算法进行融合,从而得到最佳的融合结果。相对于单一导航源可能会在某一时间或地点失效,多源融合导航可以充分利用每一个导航源的优势,提高导航解算的纠错能力,增加观测的冗余度,从而提供较好的定位与导航服务。
捷联惯导系统(Strapdown Inertial Navigation System,SINS)是一种不向外部辐射能量、也不依靠外界信息的独立式导航系统,可以稳定地输出导航所需要的信息,缺点是其导航精度随时间而逐渐变差。因此,SINS常与其他导航源进行组合,从而提高长时间导航的精度和可靠性[1-2]。
我国北斗三号系统基本建成,其导航范围已经覆盖全球,其全球定位精度为10m,测速精度为0.2m/s,授时精度为20ns,高精度的导航性能可以为全球提供准确的定位、导航和授时服务;Doppler测速仪是测量载体速度的仪器,其基本原理是利用Doppler频移和速度的关系,具有测速范围较宽、测量精度较高的优点;里程计(ODO)固定在车辆传动轴上,在车辆行驶过程中,产生固定数量的脉冲,通过脉冲计数可以得到车辆行驶的里程数,进而得到车辆行驶的前向速度;……
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