四元数扩维无迹卡尔曼滤波算法及其在大失准角快速传递对准中的应用

作者：周卫东; 吉宇人; 乔相伟

来源：控制理论与应用, 2011, (11): 1583-1588.

• 快速传递对准
• 乘性四元数
• 无迹卡尔曼滤波
• 规范性 rapid transfer alignment
• multiplicative quaternion
• unscented Kalman filter
• normalization

针对快速传递对准中量测失准角为大角度的情况,在非线性欧拉角误差模型基础上,推导了一种基于乘性四元数的等效快速传递对准模型.为解决四元数在无迹卡尔曼滤波(UKF)算法中的应用问题,提出了一种基于四元数的状态扩维无迹卡尔曼滤波(Q--AUKF)算法.该算法将系统噪声增广到状态向量中,解决了乘性四元数噪声无法进行向量意义下四则运算的问题.针对四元数加权均值规范化的限制,采用平均四元数算法保证其正交规范化要求.最后将其应用到快速传递对准中的仿真实验结果表明,在量测误差角为大角度的情况下,该算法具有更高的估计精度与收敛速度.

• 出版日期2011
• 单位哈尔滨工程大学