兵工学报
兵工學報
병공학보
ACTA ARMAMENTARII
2012年
9期
1070-1075
,共6页
飞行器控制、导航技术%姿态估计%粒子滤波%四元数%四元数粒子滤波
飛行器控製、導航技術%姿態估計%粒子濾波%四元數%四元數粒子濾波
비행기공제、도항기술%자태고계%입자려파%사원수%사원수입자려파
针对飞行器非线性姿态确定问题,提出了一种四元数粒子滤波算法.将状态向量分为线性部分和非线性部分分别进行处理,降低了粒子滤波的运算量.针对四元数加权求和规范化问题,通过构造拉格朗日代价函数的方法将四元数加权和问题转化为代价函数取极值时的四元数向量求解问题；并通过求取四元数误差方差矩阵对角线元素平方根的方法保证扰动四元数的规范化；利用乘性误差四元数表示四元数估计点与采样点之间的距离,求取四元数的协方差矩阵解决了旋转矢量方差计算问题.仿真实验表明,与传统的扩展卡尔曼滤波(EKF)和无迹卡尔曼滤波(UKF)算法相比,该算法估计精度更高,稳定性更好.
針對飛行器非線性姿態確定問題,提齣瞭一種四元數粒子濾波算法.將狀態嚮量分為線性部分和非線性部分分彆進行處理,降低瞭粒子濾波的運算量.針對四元數加權求和規範化問題,通過構造拉格朗日代價函數的方法將四元數加權和問題轉化為代價函數取極值時的四元數嚮量求解問題；併通過求取四元數誤差方差矩陣對角線元素平方根的方法保證擾動四元數的規範化；利用乘性誤差四元數錶示四元數估計點與採樣點之間的距離,求取四元數的協方差矩陣解決瞭鏇轉矢量方差計算問題.倣真實驗錶明,與傳統的擴展卡爾曼濾波(EKF)和無跡卡爾曼濾波(UKF)算法相比,該算法估計精度更高,穩定性更好.
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