舆论摘要：非线性滤涉及其在卫星模样估量中的运用

本舆论以微弱卫星模样估量为后台，中心接洽无迹滤波(Unscented Kalman Filter/UKF)和粒子滤波(Particle Filter/PF)等新式非线性滤波算法，并将它们用来处置非线性随机体例状况估量题目。把两种新式模样传感器，即冗余微板滞弹性组件和GPS测姿仪用来卫星模样估量体例；接洽了沿用非线性滤波器举行消息融洽和妨碍检验和测定的本领；从而，革新性的用随机体例有界性表面领会非线性滤波算法的缺点个性，为巩固UKF、PF等算法的宁静性供给了灵验的道路。舆论将进步的表面本领和具备运用远景的测姿摆设相贯串，手段是普及多传感器拉拢模样估量体例的精度和真实性。舆论接洽实质可归结为以次三个局部。第一局部，对准微弱型卫星模样传感器发展试验接洽。一上面，沿用低本钱GPS接受机爆发的载波相位旗号动作观丈量，运用卡尔曼滤波算法(Kalman Filter/KF)估量载体的模样；运用GPS举行模样丈量，其便宜在乎模样缺点不随功夫积聚，该本领为取消弹性器件体例缺点的感化供给了一种大略灵验的本领。另一上面，对实用于卫星模样体例的微板滞弹性器件余度本领和妨碍检验和测定本领举行接洽，将六个微板滞陀螺在好多构造上沿正十二面体的对称侧面摆设，经过奇偶方程爆发残差，沿用限制算法(Local Approach)举行残差评介；计划了用来妨碍检验和测定的样品数对检验和测定本能的感化，指出限制算法检验和测定小妨碍的本领跟着样品数的减少而巩固。第二局部，对准卫星模样决定体例消息融洽和妨碍检验和测定题目发展接洽。开始，远近地轨迹微弱卫星为东西，采用GPS测姿仪、微板滞陀螺、太阳敏锐器和地球敏锐器动作模样传感器，安排具备容错性的拉拢测姿计划，该计划具备高精度、高真实性和低本钱的特性。其次，令陀螺/GPS测姿仪子体例和陀螺/太阳敏锐器/地球敏锐器子体例形成两个子滤波器，沿用邦联滤波(Federated Filter)和扩充卡尔曼滤波(Extended Kalman Filter/EKF)相贯串实行多传感器模样消息融洽，使得邦联滤波本领不妨用来非线性体例；经过将各子滤波器估量值举行比拟来举行妨碍检验和测定，安排了符合妨碍检验和测定须要的邦联滤波器消息调配新本领，这一本领无助于于普及检验和测定本能。再次，提出了鉴于UKF的卫星模样估量和妨碍检验和测定本领，UKF是EKF的矫正情势之一，满意精度高、计划量小、运用简单等诉求，归纳运用鉴于非线性滤波器新息的本领和限制本领，不妨胜利的检验和测定出模样传感器妨碍。第三局部，对准非线性滤波算法宁静性题目发展接洽。运用随机进程有界性道理，创造了对非线性滤波算法举行宁静性领会的表面框架。在此普通上，对EKF、UKF和PF的估量缺点有界性题目举行了庄重的表面领会，提防计划了噪声方差阵的取值对滤波宁静性的感化，不只处置了在何种前提下滤波宁静的题目，还为处置怎样革新滤波本能这一题目供给了表面普通。接下来，辨别对EKF、UKF和PF举行矫正，手段是巩固上述算法宁静性。仿真截止表白，纵然在初始缺点较大的情景下，上述矫正算法仍能平常处事。这局部实质是舆论的重要革新点。