基于自适应H∞滤波的组合导航方法研究.pdfVIP

学兔兔 第35卷 第5期 仪 器 仪 表 学 报 Vo1．35No．5 2014年5月 ChineseJournaXofScientificInstrument Mav．2014 基于 自适应 H∞滤波的组合导航方法研究冰 刘晓光 ， ，胡静涛 ，王 鹤 ，， (1．中国科学院沈阳自动化研究所 沈阳 110016；2．中国科学院大学 北京 100049； 3．中国科学院网络化控制系统重点实验室 沈阳 110016) 摘 要：针对常规鲁棒滤波参数由初始设定而使滤波具有较大保守性的问题，提出了一种基于 自适应鲁棒滤波的多传感器组 合导航方法。该方法能够 自动调节鲁棒滤波器参数，从而兼顾系统的精度和鲁棒性。通过运动学分析，建立了试验车的二维运 动学模型 ，基于所建立的运动学模型，采用 自适应鲁棒滤波的方法，能够实现对试验车位置、速度和航向角的精确估计。最后对 实验车实际行走的数据进行了仿真对比实验，实验结果表明该方法能够紧密地跟踪滤波器的性能，自适应地调整滤波器参数的 取值。与卡尔曼滤波相比，在系统噪声统计特性未知的情况下，该方法能够提供优于卡尔曼滤波的导航精度。 关键词：组合导航；H 鲁棒滤波；自适应；数据融合 中图分类号：$24 TP273 TH89 文献标识码：A 国家标准学科分类代码 ：510．40 Research onintegratednavigation methodbasedon adaptiveH filter LiuXiaoguang ，HuJingtao， ，WangHe，’ (J．ShenyangInstituteofAutomation，ChineseAcademyofSciences，Shenyang110016，China； 2．Unwemi~ofChineseAcademyofSciences，Beng100049，China；3．KeyLaboratoryofNetworked ControlSystem，ChineseAcademyofSciences，Shenyang110016，hCina) Abstract：Aimingattheproblem thatconventionalrobustfilterismoreconservativebecausetheparameterissetinitially，amulti—sensor integratednavigationmethodbasedonadaptiveH∞filterisproposed．Themethodcanautomaticallyadjusttherobustfilterparameters． thusboththeaccuracyandrobustnessofthesystem raeconsidered．Basedonthekinematicsanalysis，thetwo-dimensional kinematic modelof thetestvehiclewasestablished．Theposition，speedandheadingangleofthetestvehiclecanbeestimatedbasedontheestab— lishedkinematicsmodelusingadaptiverobustfilteringmethod．Finally，thesimulationexperimentwascarriedoutbasedontheactual walkingdata．Theresultsshowthatthemethodcantrackhteperformanceofthefilterclosely，andadaptivelyadjustthefilterparame— ters．ComparedwithKalmanfilter，themethodcanprovid