[发明专利]一种结合协方差和Sage-Husa滤波技术的自适应滤波方法

权利要求书

1.一种结合协方差和Sage-Husa滤波技术的自适应滤波方法，其特征在于，包括以下步骤：

将载波相位差分GPS与捷联惯导组成SINS/DGPS组合导航系统，建立SINS/DGPS组合导航系统的滤波器数学模型；

利用Sage-Husa自适应卡尔曼滤波算法，对SINS/DGPS组合导航系统进行滤波；

基于协方差匹配技术的滤波发散判据对Sage-Husa自适应滤波算法进行改进，利用改进后的Sage-Husa自适应滤波算法对SINS/DGPS组合导航系统进行滤波。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，建立SINS/DGPS组合导航系统的滤波器数学模型，具体包括，SINS/DGPS组合导航系统的滤波器数学模型以捷联惯导系统误差方程为基础建立状态方程，根据所选量测量建立量测方程，所选量测量包括SINS的速度、位置分别与DGPS的速度和位置之差。

3.根据权利要求2所述的方法，所述状态方程和量测方程分别为和Z₁＝H₁X₁+V₁，其中，F₁为系统矩阵，G₁为系统噪声驱动阵，H₁为观测矩阵，W₁是系统噪声向量，V₁是观测噪声向量；

SINS/DGPS组合导航系统的滤波器系统状态

X₁＝[φ_E,φ_N,φ_U,δv_E,δv_N,δv_U,δL,δλ,δh,ε_bx,ε_by,ε_bz,▽_x,▽_y,▽_z]^T

其中，φ_E,φ_N,φ_U分别为东、北、天3个方向的平台姿态角误差；δv_E,δv_N,δv_U分别为东、北、天3个方向的速度误差；δL,δλ,δh分别为纬度、经度、高度位置误差；ε_bx,ε_by,ε_bz分别3个陀螺漂移误差；▽_x,▽_y,▽_z分别为3个加速度计随机常值零偏误差。

4.根据权利要求1所述方法，其特征在于，利用Sage-Husa自适应卡尔曼滤波算法，对SINS/DGPS组合导航系统进行滤波，具体包括，对所述滤波器数学模型离散化处理得到滤波器的离散系统数学模型，根据所述离散系统数学模型构建Sage-Husa自适应滤波算法，利用所述算法通过极大后验估计器以各子系统导航参数的误差量为估计对象，在线估计系统噪声和量测噪声的次优无偏估计，其中，所述算法包括滤波方程和时变噪声估计器。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，对所述滤波器数学模型离散化处理得到滤波器的离散系统数学模型为其中，X_k为线性离散系统k时刻的n维状态向量；Z_k为线性离散系统k时刻的m维观测序列；Φ_k,k-1为线性离散系统k-1时刻至k时刻的n×n维状态转移矩阵；H_k为线性离散系统k时刻的m×n维观测矩阵；W_k为线性离散系统k时刻的激励噪声；V_k为线性离散系统的量测噪声；W_k和V_k是相互独立的白噪声，其均值和协方差满足

其中，Q_k表示系统噪声序列的方差阵，假设为非负定阵；R_k表示量测噪声序列的方差阵，假设为正定阵；δ_kj为Kroneckerδ函数。