Алгоритм полиномиальной фильтрации в задачах обработки навигационной информации при квадратичных нелинейностях в уравнениях динамики и измерений. Часть I. Описание и сопоставление с алгоритмами калмановского типа
Авторы: О. А. Степанов, Ю. А. Литвиненко, В. А. Васильев, А. Б. Торопов, М. В. Басин
Рассматриваются задачи фильтрации, решаемые при обработке навигационной информации при наличии нелинейностей квадратичного типа как в уравнениях динамики, так и в уравнениях измерений. Предлагается рекуррентный алгоритм калмановского типа, в котором оценка прогноза и коэффициент усиления на каждом шаге вычисляются исходя из предположения о гауссовском характере апостериорной плотности на предыдущем шаге и стремления минимизировать матрицу ковариаций погрешностей оценивания с использованием линейной относительно текущего измерения процедуры. Обсуждается связь предлагаемого алгоритма с другими алгоритмами калмановского типа, в частности с обобщенным фильтром Калмана и фильтром второго порядка. Излагается методика оценки эффективности и сопоставления алгоритмов.
Ключевые слова: алгоритмы калмановского типа, нелинейная фильтрация, полиномиальный фильтр, навигационная информация.
| ОБ АВТОРАХ |
Степанов Олег Андреевич. Член-корреспондент РАН, доктор технических наук, начальник научно-образовательного центра, АО «Концерн «ЦНИИ «Электроприбор», Университет ИТМО (С.-Петербург). Вице-президент международной общественной организации «Академия навигации и управления движением». ORCID: 0000-0003-3640-3760. Литвиненко Юлия Александровна. Кандидат технических наук, начальник сектора, АО «Концерн «ЦНИИ «Электроприбор», Университет ИТМО. Действительный член международной общественной организации «Академия навигации и управления движением». ORCID: 0000-0001-5438-2911. Васильев Владимир Андреевич. Кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник, АО «Концерн «ЦНИИ «Электроприбор», Университет ИТМО, СПбГЭТУ «ЛЭТИ» (С.-Петербург). ORCID: 0000-0003-0768-0814. Торопов Антон Борисович. Кандидат технических наук, старший научный сотрудник, АО «Концерн «ЦНИИ «Электроприбор». ORCID: 0000-0001-6262-7691. Басин Михаил Валентинович. Профессор, Автономный университет штата Нуэво Леон (Сан-Николас-де-лос-Гарса, Мексика), Университет ИТМО. ORCID: 0000-0002-7274-4303. |
Для цитирования:
Степанов О.А., Литвиненко Ю.А., Васильев В.А., Торопов А.Б., Басин М.В. Алгоритм полиномиальной фильтрации в задачах обработки навигационной информации при квадратичных нелинейностях в уравнениях динамики и измерений. Часть I. Описание и сопоставление с алгоритмами калмановского типа // Гироскопия и навигация. Том 29. №3 (114), 2021. С. 3-33. DOI 10.17285/0869-7035.0068
Английская версия статьи в журнале Gyroscopy and Navigation
Stepanov, O.A., Litvinenko, Y.A., Vasiliev, V.A. et al. Polynomial Filtering Algorithm Applied to Navigation Data Processing under Quadratic Nonlinearities in System and Measurement Equations. Part 1. Description and Comparison with Kalman Type Algorithms. Gyroscopy Navig. 12, 205–223 (2021). https://doi.org/10.1134/S2075108721030068
 |
|
