基于VB-EKF的GPS/INS松组合导航定位算法

来源：计算机应用与软件杂志2024年第6期北京时间：

作者：侯华, 程萌, 黄鼎盛, 郭胜杰, 王天昊

摘要：针对应用在无人机(Unmanned Aerial Vehicle，UAV )中的全球定位系统/惯性导航系统( GPS/INS )松组合导航非线性系统受到外界噪声干扰导致量测噪声在滤波时不断变化，从而造成滤波精度下降等问题，提出一种变分贝叶斯扩展卡尔曼滤波( VB-EKF )算法。该算法利用EKF（Extended Kalman Filter）将非线性系统中的状态函数和量测函数展开为线性方程，并将两个不同的导航系统数据进行融合，避免了单系统导航定位发散的问题。考虑到组合系统中量测噪声的时变特性，引入变分贝叶斯算法进行改进，有效解决了系统滤波精度下降问题。仿真结果表明，VB-EKF较EKF算法可有效提高滤波稳定性，进而提高系统导航定位精度。

关键词：无人机, 全球定位系统, 惯性导航系统, 组合导航, 变分贝叶斯, 扩展卡尔曼滤波