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1、H#!第!"卷第#期$%%"年#月!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!"#$"%滤波质量控制的一种改进算法!柴艳菊欧吉坤中国科学院测量与地球物理研究所，动力大地测量学开放研究实验室，武汉!"##$$摘要探讨了A+-*+4滤波中观测粗差和状态方程异常的处理问题，分析了以往处理方法，如C+1@自适应滤波法、两步假设检验法及抗差自适应A+-*+4滤波法等的优点和不足，提出一种改进算法，一方面用拟准检定法检测观测方程中的粗差，另一
2、方面再用C+1@自适应方法实时估计状态噪声方差阵，减免状态方程异常对参数估计的影响5通过一个星载7BC低轨卫星定轨算例，验证这种思路是可行的5关键词!"#$"%滤波&"’(自适应估计拟准检定法抗差估计A+-*+4滤波是目前动态数据处理常用的方法之首先对滤波模型进行整体检验，如果检验失败，再一，已在工程变形和地壳形变检测，特别是7BC定对观测模型和状态模型分别检验，定位观测粗差和位定轨等方面得到了广泛应用5但是该方法的估计状态异常并进行消除或补偿5这种方法的思路是可结果只有在系统模型准确且观测噪声和动态噪声均取的，但
3、是大量的实践证明，假设检验方法检测多为白噪声的情况下才具有方差最小且无偏的特性，个异常的效果不好%）5这就要求对物体的运动了解比较清楚，这一般是很近几年，许多学者又提出了多种抗差自适应难做到的［’，%］5由于载体的运动非常复杂，观测粗［!，$］，首先利用抗差估计将观测粗A+-*+4滤波算法差和状态异常经常存在，如果这些问题解决不好，差定位并对含粗差的观测方差进行修正，再利用修不仅得不到准确的结果，而且可能出现滤波结果发正后的观测方程自适应控制状态方差阵5已有结果散5如何克服它们对参数估计的干扰一直是一个比表明，这些
4、方法比经典滤波和统计检验方法有了较较棘手的问题，也是目前的研究热点5大的改进，效果也比较明显5但是抗差估计对观测以往的解决方法一般采用自适应A+-*+4滤波算结构比较差的情况存在粗差的转移和淹没问题；目法，如模型方差自适应补偿法，C+1@自适应滤波前选取合适的抗差权因子还比较困难5法［"，!］，衰减自适应估计法等［(］5许多文献已指出，在分析以往方法的优点和不足的基础上，本文这些方法并不能达到减免模型误差的目的［!］将拟准检定法［K］拓展应用到A+-*+4滤波中5由于拟5近年来，测量界的一些学者将假设检验法拓展到A
5、+-*+4准检定法是直接以观测值真误差为研究对象，通过滤波中［J］’）用于判断系统模型是否存在异常5但是附加拟准观测范数极小的条件来求解真误差估值，该方法不能区分估计偏差是由观测粗差引起的还是与假设检验法和一般抗差估计方法相比具有定由状态异常引起的5陶本藻曾提出两步检验法［%］，位粗差准确、可靠的优点［K］%），尤其能克服因系统%##"&’’&’%收稿，%##!&#%&#(收修改稿"国家自然科学基金资助项目（批准号：!#%#!##’，!##$!##"）)&*+,-：./0,1123,4+5.6*’）7+41895:
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7、进算法，一方面用拟准检定法检测出观测粗增益矩阵为差并对相应观测进行修正，另一方面用准确的观测0/$(（0((0<1）5!；""，"5!""$"，"5!""方程，结合’()*自适应+,滤波估计状态噪声的协状态更新为方差阵，减免状态异常影响，提高参数解的准确性&;;;最后通过一个星载-.’低轨卫星定轨算例，简单介!"/!"，"5!<0（"2"5("!"，"5!）；绍了这种方法的计算步骤，验证该思路的可行性&滤波误差的方差阵为0<0100.$"/（350"("）$"，"5（!350"("）"""!"#$%#&波模型;因为
8、1(23(4滤波值!"是!"的线性最小方差估不失一般性，取星载低轨卫星的三维位置及其;［"］各方向的速度、加速度为状态向量，即：!"/（!计，由投影性质易知!"是!"的无偏估计.但是0当状态方程有异常和观测方程有粗差时，统计特性#$"!#!$!"%#%$%），1(23(4滤波模型为"已不满足公式（6）的条件，此时利用上述公式推导状态方程：;的!"已不具有无偏
