基于单向无迹卡尔曼滤波的飞机姿态算法

针对扩展卡尔曼滤波方法在飞机姿态滤波中存在的线性化误差大、需要解繁琐的Jacobian矩阵等问题,将一种新型卡尔曼滤波方法——单向无迹卡尔曼滤波应用于载有低精度、高噪声传感器的低成本飞机姿态滤波系统,并在精度及计算量上与EKF和容积卡尔曼滤波进行了比较。利用实测飞行数据进行实验,结果表明:相对于EKF,SUKF实现容易,且使姿态滤波精度提高到二阶;相对于CKF,SUKF计算简单,比CKF减少约33%的计算量。

基于容积卡尔曼滤波的飞机姿态估计方法

为了提高非线性模型下飞机姿态估计的精度,建立了基于四元数与低精度高噪声传感器的飞机姿态估计模型,应用基于球面径向积分准则的容积卡尔曼滤波算法进行姿态估计,通过实测数据进行模型与算法验证,并与扩展卡尔曼滤波算法和中心差分卡尔曼滤波算法估计结果进行了比较。对比结果表明:采用容积卡尔曼滤波算法能够有效提高飞机姿态估计的精度和稳定性,估计误差最小,估计时间最短,而且,在运算过程中无需求导与可调参数。