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《水下航行器导航系统的模糊自适应多模型滤波方法.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第36卷第8期舰船科学技术Vol.36,No.82014年8月SHIPSCIENCEANDTECHNOLOGYAug.,2014水下航行器导航系统的模糊自适应多模型滤波方法123许昭霞,王泽元,吴振东(1.中国人民解放军61081部队,北京100094;2.中国人民解放军61618部队,北京102102;3.中国船舶重工集团公司第七一四研究所,北京100012)摘要:为了提高水下航行器组合导航系统的精度,针对系统模型和量测噪声随实际工作环境的不同而变化的特点,提出了一种基于模糊自适应改进多模型滤波的算
2、法。首先依据多模滤波的思想,对系统进行离散化建模;然后基于协方差匹配技术,利用滤波信息的统计方差和计算方差的偏差作为模糊系统输入,设计模糊推理系统调节量测噪声方差,最后给出算法的实现过程。仿真结果表明,所提方法可增强估计算法的抗干扰能力,提高了估计精度。关键词:模糊自适应估计;状态估计;多模型算法;扩展卡尔曼滤波中图分类号: U666.1 文献标识码: A文章编号: 1672-7649(2014)08-0071-04 doi:10．3404/j．issn．1672-7649．2014．08．014
3、Fuzzyadaptivemultiplemodelfilteringalgorithmtonavigationsystemofunderwatervehicle123XUZhao-xia,WANGZe-yuan,WUZhen-dong(1.No.61081UnitofPLA,Beijing100094,China;2.No.61618UnitofPLA,Beijing102102,China;3.The714ResearchInstituteofCSIC,Beijing100012,China)Ab
4、stract: Toimprovethenavigationprecisionoftheunderwatervehicle,afuzzyadaptivemultiplemodelkalmanfilteringalgorithmwasproposedfortheuncertaintyofmeasurementnoisewhichvariedwithenvironments.Firstly,thestatesandparametersestimationalgorithmisdesignedusingmu
5、ltiplemodelfiltermethod.Then,basedonthecovariancematchingtechnique,thefuzzyinferencesystemsisdesignedwiththeinputdifferencebetweenthefilterinnovationstatisticalcovarianceandthecomputingcovariancetokeepthemeasurementnoisefrominformationofmeasurementdata.
6、Finally,aprocessofsimplifiedalgorithmispresented.Simulationresultsshowthatthisalgorithmcaneffectivelyimprovetheanti-interferenceabilityandestimationaccuracy.Keywords: fuzzyadaptiveestimation;stateestimation;multiplemodelalgorithm;extendedkalmanfilter复杂的
7、工作环境,不易获得精确量测噪声的统计特0 引言[2]性,影响系统对状态误差的估计。高精度导航系统可保障水下航行器顺利完成任为在线估计量测噪声统计特性,文献[3-4]采务,由于组合导航技术具有导航精度高,可靠性强用自适应滤波方法,通过分析实时量测信息实际方[1]等优点,被广泛应用于高精度导航系统。对于组差与理论方差的差异,设计推理模型在线实时调整合导航系统模型为精确已知情况,可以用卡尔曼滤量测噪声矩阵。文献[5]采用模糊系统调整滤波器波方法进行状态估计,获得状态的精确估计值。但的增益系数,在线自适应调整
8、子滤波器,并对联邦对于实际的水下航行器组合导航系统而言,因处于滤波器信息分配系数进行模糊自适应调整。但是这收稿日期:2014-06-25作者简介:许昭霞(1974-),女,本科,工程师,研究方向为计算机及卫星导航。·72·舰船科学技术第36卷些方法均假设系统模型固定不变,降低了估计算法式中:分母p(z
9、Z)为归一化系数,由全概率k0:k-1的抗干扰能力。公式计算。式(4)中分子第一项似然函数p(z
10、k本文针对上述问题,为提高估计精度和抗干扰Z,s=s)与
