大失準角情形下UKF與CKF的比較研究

徐景碩, 王勇軍, 劉 亞

(1.海軍航空大學青島校區，山東 青島 266041； 2.中國人民解放軍92514部隊，山東 煙臺 264007； 3.山東省產品質量檢驗研究院，濟南 250102)

大失準角情形下UKF與CKF的比較研究

徐景碩1, 王勇軍2, 劉 亞3

(1.海軍航空大學青島校區，山東 青島 266041； 2.中國人民解放軍92514部隊，山東 煙臺 264007； 3.山東省產品質量檢驗研究院，濟南 250102)

扼要介紹了UKF和CKF濾波算法，分析總結了兩種濾波算法的異同，并基于蒙特卡羅仿真試驗，對大方位失準角情形下UKF濾波算法和CKF濾波算法的應用特性進行了對比、分析和總結，指出了UKF濾波算法對角運動和線運動均敏感，角運動和線運動方向的激勵均可以加速其收斂，而CKF濾波算法對角運動不敏感，但對線運動敏感，角運動方向的激勵無助于其對準精度的提高，而線運動方向的激勵可加速其收斂，且收斂精度隨激勵效果的加強而提高的特性，為該種情形下對準技術的工程化實現提供了針對性建議。

UKF； CKF； 傳遞對準； 大方位失準角； 比較

0 引言

大方位失準角傳遞對準技術一直是慣性技術領域的研究熱點和難點。由于大方位失準角條件下的傳遞對準模型是非線性的，從而非線性濾波算法的選取是實現傳遞對準技術的關鍵。理論上講，非線性系統很難獲得嚴格意義上的遞推濾波算法。目前大都采用近似的研究手段，普遍采用的算法是高階近似，涌現的濾波算法[1-5]主要集中在EKF，UKF和CKF上。由于EKF濾波算法是基于解析近似的方法近似非線性函數，一般適用于弱線性系統，而對強非線性系統，主要采取UKF濾波算法和CKF濾波算法，這兩種算法是基于確定性采樣來近似非線性系統的概率密度，通過不同的數學變換方法獲得一定數量的采樣點來逼近高斯分布的均值和方差。……