一种抑制掠海飞行中多种扰动的高度组合滤波方法

摘要

掠海飞行器的高度控制系统常采用雷达高度表辅助惯性加速度计获取高度信息,但高度表测量的是飞行器与海面的实际高度,而非控制系统所需的相对平均海平面的高度.当飞行高度较低时,海浪扰动及传感器的测量误差对控制系统性能影响显著,为此提出了一种高度组合滤波方法.首先采用基于状态扩增法及量测差分法的改进卡尔曼滤波估计高度表和加速度表的常值误差.随后引入预测滤波实时对状态模型进行补偿修正,估计加速度表的慢变漂移.最后基于修正的状态模型,采用贝叶斯理论,给予模型先验估计值更大的权重,实现对任意海况下海浪扰动的抑制.仿真结果表明,在多种扰动同时存在的情况下,提出的组合滤波相比于已有的扩展卡尔曼滤波方法,高度估计的均方根误差进一步降低了25％,并且在给定补偿器的高度控制系统中,仅有组合滤波能满足掠海低飞的控制要求.