改进粒子滤波算法在导航系统中的应用.pdfVIP

第27卷 第11期 计 算 机 仿 真 2010年11月 文章编号：1006—9348(2010)11—0062—03 改进粒子滤波算法在导航系统中的应用 凤俊翔，张 健，薄 超 (江苏科技大学电子信息学院，江苏镇江212003) 摘要：研究全方位导航，针对实时精确定位问题，为了提高全球定位系统 (GlobalPositioningSystem，GPS)的定位精度和可靠 性，提出了一种基于改进 自举粒子滤波(BootstrapParticleFiltering，BPF)的GPS定位系统算法。根据 GPS输出的参数之间的 相互联系建立了系统的状态方程，并应用改进BPF算法对 GPS接收数据进行滤波处理。GPS导航系统中采用DSP对 GPS 接收机的输出信号进行译码和滤波仿真。结果表明GPS信号受到干扰时，改进BPF能很好的处理这种观测样本出现异常 的情况，表明能减少运算量，并能很好的提高GPS定位精度 ，具有一定的鲁棒性。 关键词：全球定位系统；改进自举粒子滤波；数字信号处理器 中图分类号：TP399 文献标识码：A ApplicationofImprovedParticleFilteringAlgorithm toNavigationSystem FENGJun—xiang，ZHANG Jian，BO Cha (SchoolofElectronicsandInformation，JiangsuUniversityofScienceandTechnology， ZhenjiangJiangsu212003，China) ABSTRACT：InordertoimprovethepositioningprecisionandreliabilityofGPS，afilteringalgorithm ofGPSpositio— ningsystem basedonimprovedbootstrapparticlefilteringisproposed．Accordingtothemutualrelationofparameters outputtedbyGPS，thesystem stateequationsraepresentedandtheimprovedbootstrapparticlefilteringalgorithm is appliedtoCalTyonthefilteringofGPSreceiverdata．TheDSPisusedfordecodingandfilteringtheoutputtingsignals from theGPSreceiverofGPSnavigationsystem．TheresultshowsthatwhenGPSsignal isdisturbed，theimproved BPF，whichdoeswellindealingwiththeabnomr alityinobservationsamplesandenhancingaccuracyofGPS，isro— bust． KEYWORDS：Globalpositionsystem(GPS)；Improvedparticlefilteringalgorithm；Digitalsingalprocessor(DSP) 1 引言 BPF算法复杂而且计算量大，不利于应用在实时处理系统 GPS是 目前 比较具有研究潜能而且热 门的研究话题。 中。航位推算 (DeadReckoning，DR)系统只能应用于陆地 GPS是新一代有定位能力的卫星导航与定位系统，可以在 上，并对地形和路况要求很高。如果遇到地形崎岖不平、车 海、陆、空进行全方位实时二、三维导航。GPS在应用过