[发明专利]一种基于稳健权因子系数的组合导航粗差抗差估计方法

权利要求书

1.一种基于稳健权因子系数的组合导航粗差抗差估计方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：采用等价权原理构建抗差最小二乘估计；

步骤二：基于中科院测量与地球物理研究所(Institute of Geodesy andGeophysics，IGG)III法实现对抗差滤波的观测值优化；

步骤三：根据稳健估计等价权原理，通过分析Kalman滤波增益矩阵，可以选取适当的权函数对观测噪声协方差阵进行代替，对量测噪声阵R进行修正，导出Kalman滤波的稳健推广估计的递推方程；

步骤四：以捷联惯导系统的力学编排为基础，构建基于捷联惯导系统误差的误差方程；

步骤五：搭建基于捷联惯导系统的误差方程为状态量的的Kalman滤波状态方程和量测方程，实现针对粗差的抗差系统设计；

步骤二的基于IGGIII实现对抗差滤波的观测值优化，具体方法为：

其中，v_i为观测量对应的残差向量；为v_i的均方差，实际情况下，q_vi为v_i的权倒数；方差因子σ₀可以根据求得；k₀与k_i根据需要，可以取1.5～2.5、3.0～5.0；

步骤三所述的根据稳健估计等价权原理，通过分析Kalman滤波增益矩阵，可以选取适当的权函数对观测噪声协方差阵进行代替，对量测噪声阵R进行修正，导出Kalman滤波的稳健推广估计的递推方程，具体方法为：

计算信息方差P_zz：

Z是真实的量测值,是量测一步预测值，为观测噪声方差阵R_k的等价协方差阵，可以由等价权阵求逆获得；

计算滤波增益

P_xz和P_zz分别是预测均方误差阵和状态一步预测与量测一步预测之间的协方差阵；

更新误差协方差

P(k+1/k)是状态一步预测均方误差协方差阵；

更新状态估计

是状态一步预测；

为等价权：

2.根据权利要求1一种基于稳健权因子系数的组合导航粗差抗差估计方法,步骤1所述的采用等价权原理构建抗差最小二乘估计，其特征在于，具体方法为：

设有一组互相独立观测值{z_i}，观测值的权为{P_i}，可得误差方程为：

A是线性参数矩阵，Z是观测量，是自变量，V是残差；若按照抗差最小二乘准则Σρ(v_i)＝min，v_i为观测量对应的残差向量，其解为：

式中，为等价权，P_i为原观测值的权，w_i称为权因子。