四元数约束的容积卡尔曼滤波及其应用

作者：钱华明; 黄蔚; 孙龙

来源：哈尔滨工业大学学报, 2014, (07): 40-46.

• 容积卡尔曼滤波
• 四元数约束
• 最小约束代价函数
• 三阶球面-相径容积规则 cubature Kalman filter
• quaternion constraint
• minimum constrained cost function
• three-degree spherical-radial cubature rule

针对一些非线性系统状态变量中存在四元数约束的情况,提出了一种四元数约束下的容积卡尔曼滤波(quaternion constrained cubature kalman filter,QCCKF)算法.基于最小约束代价函数,采用三阶球面-相径容积规则近似计算系统状态的后验均值和协方差,给出了QCCKF滤波递推公式.设计的QCCKF算法可以有效地对状态进行估计,扩展了CKF的应用范围.最后对飞行器姿态估计系统进行仿真,仿真结果表明,该算法估计精度优于常规CKF和无迹四元数估计法(unscented quaternion estimator,USQUE),并满足四元数约束条件,较好地解决了非线性系统...

• 出版日期2014
• 单位哈尔滨工程大学