基于系统误差及其协方差阵拟合的抗差自适应滤波.pdfVIP

第! 卷第! 期 地球科学与环境学报 #$% ! ’$ ! ! ( ( ) 年* 月 + ,$-./0% $1 20.34 5678/689 0/: 2/;7.$/8/3 + ,-/ ! ( ( ) 基于系统误差及其协方差阵 拟合的抗差自适应滤波 = ! 张双成 ，高为广 （= 长安大学 地质工程与测绘工程学院，陕西 西安 =(() ；! 中国人民解放军信息工程大学 测绘学院，河南 郑州)(()! ） ［摘要］+ 动态导航数据处理中基于系统误差及其协方差矩阵拟合的自适应滤波算法在一定程度上可 以抵制系统误差或区域性系统误差对动态导航定位结果的影响，但无法抵制异常扰动的干扰。考虑到 观测模型和动力学模型存在异常扰动时，整体控制状态噪声协方差阵的方法可以减弱扰动异常的影响， 因此提出一种基于系统误差及其协方差矩阵拟合的抗差自适应滤波算法。算例结果证实，该算法在减 弱系统误差影响的同时，还能有效地抵制观测异常和载体状态扰动异常对动态系统参数估值的影响。 ［关键词］ + 系统误差；协方差矩阵；抗差估计；自适应滤波；全球定位系统 ［中图分类号］+ ?!!@ + ［文献标识码］+ A+ ［文章编号］+ =*!B*)*=（!(() ）(!B((*(B(C ［作者简介］+ 张双成（=DD E ），男，山西长治人，硕士研究生，从事动态导航的数据处理与质量控制研究。 + + 在诸多动态导航数据处理方法中，动态导航数 据的实时处理或事后处理经常采用动态F0%0/ 滤 =+ 基于系统误差及其协方差矩阵拟 波技术，将真正的信号或状态从含有各种随机干扰 合算法 的观测信息中实时最优地估计出来。这一状态估 计过程经常假设系统的动态噪声和观测噪声统计 + + 设动态载体的函数模型为［C ］ 特性为已知的零均值白噪声或高斯白噪声序列，但 !! !! ，! # =!! # = $ ! （= ） 在实时动态导航定位过程中，偏离理想假设的观测 # $ ! $ % （! ） ! ! ! ! 向量或偏离理想假设的动力学模型必然会给动态 式中：! 为% 时刻状态向量； 为状态转移矩 ! ! !! ，! # = 导航结果带来偏差，甚至使 F0%0/ 滤波发散。尽 阵； ! 为动力模型噪声向量；#! 为观测向量；$ ! 为 管有学者提出一些算法来减弱系统偏差的影响，但 设计矩阵；%! 为观测误差向量；! 和%! 的协方差矩 是在实践中如何估计这种观测偏差和模型偏差还 阵分别为 和 。 ! ! 是有困难的。对此杨元喜提出一种对观测系统差 滤波过程中经常假定! 和%! 为零均值白噪声 和动力学模型