[發(fā)明專利]一種抗GPS野值的緊組合自適應(yīng)濾波方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410193740.1
• 申請日: 2014-05-09
• 公開（公告）號: CN103983996A
• 公開（公告）日: 2014-08-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 盛蔚;孫丁圣;范成家;谷丹
• 申請（專利權(quán)）人: 北京航空航天大學(xué)
• 主分類號: G01S19/47
• 分類號: G01S19/47;G01S19/21
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1.一種抗GPS(全球定位系統(tǒng))野值的緊組合自適應(yīng)濾波方法，其特征在于包括以下步驟：

(1)利用濾波器殘差序列實時估計量測噪聲情況：以偽距、偽距率作為量測量建立組合導(dǎo)航量測方程，利用最近的濾波器殘差序列、采用滑動窗口實時計算殘差的統(tǒng)計特性以實時估計量測噪聲情況。

(2)利用滑窗殘差統(tǒng)計特性的GPS野值檢測和補(bǔ)償：每顆衛(wèi)星對應(yīng)的實際殘差值與理論殘差值的比值反映了衛(wèi)星實際量測值與理論量測值的匹配度，若超過設(shè)定的闕值，則判斷此顆衛(wèi)星量測值中含有野值，將其剔除，并在對應(yīng)位置補(bǔ)充給出估計值，降低數(shù)據(jù)離散度，提高系統(tǒng)可靠性。

(3)利用模糊邏輯控制器確定量測噪聲調(diào)整系數(shù)：以實際殘差的統(tǒng)計特性與理論殘差的統(tǒng)計特性的偏差值作為模糊邏輯控制器的輸入量，確定模糊子集及對應(yīng)的隸屬度函數(shù)，利用大規(guī)模的仿真實驗后獲得的經(jīng)驗設(shè)計建立模糊控制規(guī)則，通過解模糊化確定量測噪聲調(diào)整系數(shù)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種抗GPS野值的緊組合自適應(yīng)濾波方法，其特征在于：所述的實時計算濾波器殘差統(tǒng)計特性，主要利用最近20秒內(nèi)的濾波器殘差序列作為樣本，統(tǒng)計殘差的方差值。濾波器殘差的實際值與濾波器殘差的理論值的偏離程度反應(yīng)濾波器當(dāng)前量測噪聲情況。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種抗GPS野值的緊組合自適應(yīng)濾波方法，其特征在于：所述的GPS的野值檢測和補(bǔ)償，主要是針對GPS量測信息中的偽距和偽距率進(jìn)行野值檢測和補(bǔ)償，并將每顆衛(wèi)星作為獨立器件進(jìn)行分析。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種抗GPS野值的緊組合自適應(yīng)濾波方法，其特征在于：所述的GPS的野值檢測方法，主要以特定衛(wèi)星量測殘差值對應(yīng)分量的絕對值與其殘差標(biāo)準(zhǔn)差的偏離程度作為判據(jù)，若大于一定的闕值，則認(rèn)定這顆衛(wèi)星當(dāng)前時刻的偽距、偽距率量測值為野值。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種抗GPS野值的緊組合自適應(yīng)濾波方法，其特征在于：所述的GPS野值的補(bǔ)償主要是對指定衛(wèi)星之前固定長度的殘差值進(jìn)行加權(quán)平均計算，替代當(dāng)前含野值的殘差值，達(dá)到降低數(shù)據(jù)離散度，提高系統(tǒng)可靠性的目的。加權(quán)法的加權(quán)原則是離野值時間越遠(yuǎn)的殘差值，加權(quán)值越小；離野值時間越近的殘差值，加權(quán)值越大。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種抗GPS野值的緊組合自適應(yīng)濾波方法，其特征在于：所述的模糊邏輯控制器采用濾波器殘差實際方差的矩陣跡與濾波器殘差理論方差的矩陣跡的比值作為輸入量。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種抗GPS野值的緊組合自適應(yīng)濾波方法，其特征在于：所述的模糊邏輯解模糊化方法采用系數(shù)加權(quán)平均法，每個模糊子集對應(yīng)的隸屬度為其權(quán)系數(shù)。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種抗GPS野值的緊組合自適應(yīng)濾波方法，其特征在于：所述的自適應(yīng)濾波采用實時在線調(diào)整量測噪聲矩陣值實現(xiàn)。量測噪聲矩陣值由初始量測噪聲矩陣值和量測噪聲調(diào)整系數(shù)共同決定。量測噪聲調(diào)整系數(shù)由模糊邏輯控制器解模糊化獲得。