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1、第27卷第5期传感技术学报V01.27No.52014年5月CHINESEJOURNALOFSENSORSANDACTUATORSMav2014RoundofErrorRestrainingMethodofIntegratedNavigationSystemWANGYandong,JIAHongguang(ChaagchunInstituteofOptics,FineMechaaicsandPhysics,ChineseAcademyofSciences,Changchtta130033,China)Abstract:Asth
2、emostimportanttechnologyforpositioningandattitudemeasuring,theintegratednavigationsystemismadeuseofSINSandGPSinformationforoptimalestimationbyKalmanfiltering.Itisreviewedthattheroundoferroraccumulatingwouldunderminethenumericalstabilityofthefilter,whentheestimationc
3、ovarianeematrixisupdatedbyvirtueofRiccatiequation.Severely,itruinedthepropertyofpositive—definiteofcovariancematrix,leadingthenavigationsystemtodivergence.ItispresentedtheoneordermodelofroundoferrorpropagationofRiccatiequation,andanalyzedhowroundoferoraffectKalmanfi
4、lteringintheory.ItisintroducedtheBierman—Thononalgorithmintheessay,andtheelementofthealgorithmisdescribedtohowtosolvethenumericalstabilityproblemduetoroundoferrorinintegratednavigationsystem.Consequently,itisprovedthatRiccatiequationupdatingbyBierman—Thortonalgorith
5、mhasbetternumericalstabilityandaccuracythanwhichbyconventionalKalmanfiltering,whichisborneonhardware—in—the-loopsimulation.Keywords:integratednavigationsystem;Bierman—Thortonalgorithm;hardware—in—the—loopsimulation;roundoferror;KalmanfilteringEEACC:6330doi:10.3969/j
6、.issn.1004-1699.2014.05.009组合导航系统滤波器截断误差抑制方法王延东,贾宏光(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,长春130033)摘要:组合导航系统作为重要的定位和姿态测量的技术手段,其基本设计思想是将GPS和SINS等导航设备输出的信息经过滤波器进行最优估计。但在采用Riccati方程更新协方差矩阵和计算Kalman增益过程中,截断误差随着迭代次数的增大而累积,破坏协方差矩阵的正定性和对称性,降低滤波器计算的数值稳定性,严重时导致组合系统故障发散。本文建立了Riccati方程一阶误差模型,从理
7、论上分析截断误差对滤波器估计性能的影响,引入基于Bierman算法和Thorton算法的Kalman滤波器进行更新方法,解决了截断误差引起的滤波器数值稳定性的问题。通过强实时半物理仿真系统验证表明,相比于基于Kalman滤波器的系统,基于Biem]an—Thorton算法的组合导航系统有更强的数值稳定性和较高的导航精度。关键词:组合导航;Bierman.Thorton算法;半物理仿真;截断误差;Kalman滤波器中图分类号:V249.3文献标识码:A文章编号:1004-1699(2014)05—0616—06GPS/SINS组
8、合导航系统系统采用最优估计技迭代运算⋯,本文探讨了Riccati方程更新过程中的术,使各传感器发挥各自优势,提高了系统的导航精共性问题。前人针对以上问题提出了许多数值计算度,降低了系统,广泛应用于地面车辆、航空、航天和方法,如Swerling求逆公式,Potter求逆算法,J
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