降阶扩展卡尔曼滤波在INS/GPS导航系统中的应用

摘要

INS/GPS组合可以实现长期稳定、高精度的导航系统,从而替代单一高精度高成本的INS.组合中等精度的INS和MS860系统,应用降阶EKF方法,开发实现"真航向测量系统"(TNDS)的高精度航姿测量.TNDS以PC/104架构的嵌入式计算机采集处理来自INS和MS860的信息;重点推导了TNDS降阶误差模型,并在其中采用降阶的EKF滤波,TNDS系统最后进行了海上试验.试验数据表明:采用降阶EKF滤波后,INS的位置误差σ由100 m减小到40 m;系统航向的误差由原来的0.105°减小到0.034°;纵横摇的误差也相应地减小.整个海上试验验证了TNDS的性能和降阶EKF滤波算法的有效性.