Анализ характеристик федеративного фильтра при комплексировании сигналов РЛС, системы навигации по рельефу местности, GPS и ИНС

Авторы: А. Майер, C. Кизель, Г.Ф. Троммер

Анализируется децентрализованная интеграция глобальной системы позиционирования (GPS), РЛС с синтезированной апертурой (РСА) и системы навигации по рельефу местности (НРМ) в инерциальную навигационную систему (ИНС) в сравнении с централизованным методом инте-грации. Различные методы децентрализованной интеграции были представлены во множестве публикаций. Основными преимуществами архитектуры децентрализованного фильтра являются гибкость и модульность. Большое внимание в литературе уделяется федеративному фильтру без перезапуска из-за усовершенствованной возможности обнаружения и локализации неисправностей, что является существенной функцией в навигационных системах с множеством чувствительных элементов. Точно установлена возможность обнаружения неисправностей федеративным фильтром без перезапуска. Однако фильтру этого типа свойственны субоптимальное объединение данных датчиков и потеря точности по сравнению с точностью, наблюдаемой в централизованном фильтре Калмана. В других изданиях упоминается эта потеря точности, но не указывается величина потери точности в РЛС/НРМ/GPS/ИНС системах. 
Представлена незначительная модификация федеративного фильтра. Обычно фильтр GPS/ИНС бывает сверхоптимистичным благодаря накопленным коррелированным по времени атмосферным погрешностям GPS измерений псевдодальности. Представлена довольно простая модификация федеративного фильтра, учитывающая это сверхоптимистичное поведение. Коррекция ковариации дает более корректную ковариацию локализованного фильтра GPS/ИНС и улучшенную полную оценку местоположения федеративным фильтром.

Ключевые слова: интегрированная навигационная система, фильтр Калмана

Гироскопия и навигация. - 2011. - № 3. - С. 12-24.
УДК 621.391.172