IMU/GPS组合导航交互式多模型鲁棒滤波研究

郑南山^1,2，张秋昭¹，张书毕^1,2，王坚^1,2

1. 中国矿业大学国土环境与灾害监测国家测绘地理信息局重点实验室2. 中国矿业大学环境与测绘学院

摘 要：在深入研究适用于低成本IMU/GPS组合导航系统非线性滤波的基础上,提出了一种基于交互式多模型自适应鲁棒容积卡尔曼滤波算法.该算法将交互式多模型算法引入H∞滤波容积卡尔曼滤波器,能够有效提升滤波算法的稳定性和质量.根据采集的低成本惯导GPS导航实验数据设计了两组滤波方案,性能分析结果表明,改进的交互式多模型鲁棒容积卡尔曼滤波算法位置估计精度提高了41.4%,速度估计精度提高了36.0%.同时设计的滤波试验结果表明该算法能有效抑制系统噪声取值不准确引起的滤波不稳定,尤其适用于噪声取值偏离最优值较多的情况,也即能够有效抑制野值对滤波结果的影响.

关键词：交互式多模型;鲁棒滤波;GPS;IMU;