Новый адаптивный ансцентный фильтр Калмана для сильносвязанной инерциально-спутниковой интегрированной системы с экспериментальной проверкой на беспилотном ЛА
Авторы: В. Кхалаф, И. Чоуэйб, М. Вайнакх
В статье представлен новый адаптивный ансцентный фильтр Калмана (НААФК), применяемый для сильносвязанного комплексирования (ССК) выходных данных бесплатформенного инерциального измерительного модуля (ИИМ), GPS-измерений (псевдодальностей и доплеровских смещений), а также данных магнитометра и баровысотомера.
Предложенный НААФК описывает как порождающие шумы системы, так и шумы измерений гауссовскими белыми шумами с ненулевым средним, величина которого оценивается в процессе обработки в реальном времени с использованием адаптивного алгоритма.
Процедуры статистической оценки шумов, разработанные в предложенном алгоритме, построены с учетом «коэффициента старения информации», который обычно вычисляется эмпирически. В данном исследовании используется новый вычислительный подход, основанный на некотором «генетическом алгоритме» в качестве средства для определения его оптимального значения. Функционирование и сходимость процедур статистической оценки шумов, используемых в НААФК, исследуются путем моделирования по методу Монте-Карло.
Использование НААФК для ССК применительно к инерциально-спутниковой навигационной системе (ИСНС) показало его преимущество над традиционно используемым ансцентным фильтром Калмана (АФК), особенно во время пропадания сигналов GPS. Такое сопоставление проведено экспериментально с использованием данных, полученных в процессе реального полета беспилотного летательного аппарата (БЛА).
Ключевые слова: ансцентный фильтр Калмана, адаптивная филь-трация, сильносвязанное комплексирование
| ОБ АВТОРАХ |
Калаф Вассим. Доктор наук, доцент, начальник навигационной лаборатории. Факультет электронных и механических систем, Высший институт прикладной науки и техники (ВИПНТ), Дамаск, Сирия. Чоуэйб Ибрагим. Доктор наук, профессор, начальник департамента электронных и механических сис-тем. Факультет электронных и механических систем, ВИПНТ. Вайнах Мухиддин. Доктор наук, профессор. Факультет электронных и механических систем, ВИПНТ.
|
Для цитирования
В. Кхалаф, И. Чоуэйб, М. Вайнакх. Новый адаптивный ансцентный фильтр Калмана для сильносвязанной инерциально-спутниковой интегрированной системы с экспериментальной проверкой на беспилотном ЛА // Гироскопия и навигация. 2017. №2 (97). С. 35-51 DOI 10.17285/0869-7035.2017.25.2.035-051
Английская версия статьи в журнале Gyroscopy and Navigation
Khalaf, W., Chouaib, I. & Wainakh, M. Novel adaptive UKF for tightly-coupled INS/GPS integration with experimental validation on an UAV. Gyroscopy Navig. 8, 259–269 (2017). https://doi.org/10.1134/S2075108717040083
