基于模糊自适应卡尔曼滤波的平滑伪距算法-论文.pdf

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1、第31卷第5期计算机仿真2014年5月文章编号：1006—9348(2014)05—0385—04基于模糊自适应卡尔曼滤波的平滑伪距算法康德功，谢刚，程兰(太原理工大学信息工程学院，山西太原030024)摘要：研究导航定位精度优化问题，针对传统的载波相位平滑伪距算法在较多历元数时精度误差较大，而补充卡尔曼滤波的相位平滑伪距算法的噪声变化无法动态估计等不足，提出了一种基于模糊自适应卡尔曼滤波的相位平滑伪距算法。本算法根据观测噪声的新息与协方差的均值变化，对时变的噪声统计特性实时估计与调整，达到最优估计，以增加滤波的时效性、提高定位精度。仿真结果表明，该算法在状态估

2、计上精度更高，并且抑制噪声的稳定性更高，定位精度优于传统的载波相位平滑伪距算法和基于补充卡尔曼滤波的相位平滑伪距算法。关键词：高精度定位；差分定位；相位平滑伪距；模糊卡尔曼滤波中图分类号：TN967．1文献标识码：BAlgorithmofCarrierSmoothedCodeBasedonFuzzyAdaptiveKalmanFilteringKANGDe-gong，XIEGang，CHENGLan(CollegeofInformationEngineeringofTaiyuanUniversityofTechnology，TmyuanShanxi030024，

3、China)ABSTRACT：Astheaccuracyofthecarriersmoothedcodeisnothighwhenthenumberofepochsislargeintradi-tionalmethodsofcarriersmoothedcode，andthenoisechangescannotbeestimateddynamicallyincomplementaryKalmanfiltering．AnalgorithmofcarriersmoothedcodebasedonthefuzzyadaptiveKalmanfilteringwaspr

4、oposedinthispaper．Accordingtotheaveragechangeofnewinterestratesandthecovarianceoftheobservationnoise，thetime-varyingnoisestatisticalcharacteristicswereestimatedandadjustedinrealtimetoachievetheoptimalestimation，increasetheefficiencyofthefilter，andimprovethepositioningaccuracy．Theexpe

5、rimentalresultsshowthattheal-gorithmhasnotonlyhigherstateestimationprecision，butalsohighernoisestability．ThepositioningaccuracyismoresuperiorinboththeaccuracyandthestabilitytothetraditionalcarriersmoothedcodeandthemethodbasedoncomplementaryKalmanfiltering．KEYWORDS：High-accuracypositi

6、oning；Diferentialpositioning；Cartiersmoothingpseudo-range；FuzzyKalmanfilter1引言据处理算法，通过分析平滑过程中伪距与相位的误差，对其在传统的基带信号处理¨算法中，观测噪声与多路径效进行状态估计，对过程噪声方差和测量噪声方差进行优应等误差源的存在导致经过导航解算后的定位精度无法满化，然而算法的精度与权重因子和平滑递归的次数有关jJ。足高精度测量的需求，因而利用比伪距观测精度更高的载波在高动态GPS定位环境中，补充卡尔曼滤波平滑算法能够有相位平滑伪距，能够极大提高精度。但是相位平滑伪距所采效

7、滤除测量噪声。，却无法消除系统误差的影响。用的固定平滑时间常数不能实时体现当前码伪距噪声方差模糊自适应卡尔曼滤波利用新息均值和协方差的变化，和载波相位平滑伪距方差之间的数学关系。而E．Kim_2所统计滤波稳定性的变化，当滤波系统稳定性不足时，进行在提出的补充卡尔曼滤波平滑伪距算法是一种最优自回归数线调整，从而改进滤波性能。模糊自适应卡尔曼滤波模型可以减少时变系统噪声和观测噪声对卡尔曼滤波稳定性的影响。基金项目：山西省太原市2012年科学技术发展计划大学生创新创业专题(120164013)；太原市2012年科学技术发展计划电子本文分析了传统相位平滑伪距算法、补充卡

8、尔曼滤波平信息及物联网产