基于状态变换卡尔曼滤波的DVL/SINS组合导航算法

来源：系统工程与电子技术杂志2023年第11期北京时间：

作者：靳凯迪, 柴洪洲, 宿楚涵, 向民志, 李明

单位：1. 战略支援部队信息工程大学地理空间信息学院, 河南 郑州 450001；2. 郑州航天宏图北斗应用技术研究院有限公司, 河南 郑州 450001

摘要：针对捷联惯性导航系统(strapdown inertial navigation system, SINS)误差定义存在的坐标系不一致的问题, 将速度误差统一投影在真实导航坐标系中, 基于状态变换Kalman滤波推导了更严密的SINS姿态、速度和位置误差方程。进一步地, 在新定义的速度误差和SINS误差方程的基础上, 构建了改进的多普勒计程仪(Doppler velocity logger, DVL)/SINS组合导航卡尔曼滤波状态模型和量测模型。仿真和船载实验表明, 与常规DVL/SINS卡尔曼滤波模型相比, 所提算法可以处理传统DVL/SINS误差模型中坐标系不一致问题的影响, 可在一定程度上提高组合导航系统的性能。

关键词：捷联惯性导航系统,多普勒计程仪,组合导航,误差方程,卡尔曼滤波

基金资助：国家自然科学基金(42074014)