一种多传感器组合导航系统的改进异步融合算法
2021-09-03刘丽丽林雪原陈祥光
中国空间科学技术 2021年4期
刘丽丽,林雪原,*,陈祥光,2
1. 烟台南山学院 电气与电子工程系,烟台 265713 2. 北京理工大学,北京 100081
1 引言
目前,多传感器组合导航系统的研究较多,并且均集中于同步信息的融合算法的研究。然而在实际应用中各子导航传感器由于检测装置及采样速率的不同导致多传感器组合导航系统是一种典型的异步信息融合系统。
秦永元等[1-2]提出了典型的异步融合方法,其核心思想是利用时间更新把非同步信号变换成同步信号。周明进等[3]结合非等间隔采样,研究了基于联邦滤波的异步融合,并采用时间更新与量测更新分离的方法解决了非等间隔问题。Jian等[4]研究了脉冲星/星体跟踪定位器/INS组合导航系统的异步融合方法,其核心思想是根据滤波器的速率把多传感器组合导航系统分为姿态滤波器与速度位置滤波器两部分。总体而言,上述算法本质上是次优的。
为了得到性能最优的多传感器组合导航系统的最优异步滤波方法,林雪原[5]、赫飞等[6]提出了在子导航传感器数据采样速率呈有理数倍情况下的最优异步融合方法,其核心思想是基于简单尺度的思想,把当前系统状态向量向前递推,并得到各尺度上的状态方程及对应的量测方程。基于尺度的思想,林雪原等[7-8]研究了基于状态数据块与小波变换相结合的、基于尺度的多传感器组合导航系统的同步信息融合方法。刘磊等[9]研究了采样速率为2的整数倍这一特殊情况下的基于多尺度思想的多传感器组合导航系统融合算法;……
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