[發(fā)明專利]一種用于高精度彈道實時定軌的抗差加權(quán)觀測融合平方根UKF濾波方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010897051.4
• 申請日: 2020-08-31
• 公開（公告）號: CN112068092B
• 公開（公告）日: 2023-03-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 黃姣茹;李靈芝;高嵩;錢富才;陳超波;李繼超
• 申請（專利權(quán)）人: 西安工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: G01S7/40
• 分類號: G01S7/40;G01S13/58;G06F17/16
• 代理公司: 西安新思維專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 61114
• 代理人: 李鳳鳴

1.一種用于高精度彈道實時定軌的抗差加權(quán)觀測融合平方根UKF方法，具體包括如下步驟：

步驟1，建立多傳感器彈道動力學(xué)系統(tǒng)模型；

步驟2，初始化，設(shè)定初始時刻傳感器的狀態(tài)向量協(xié)方差矩陣的平方根初值S^I(0)；

步驟3，集中式融合，構(gòu)建集中式測量融合方程z⁽⁰⁾(k)，進(jìn)而得到集中式融合非線性測量函數(shù)h⁽⁰⁾和集中式融合測量噪聲v⁽⁰⁾(k)；

步驟4，加權(quán)觀測融合，使用步驟3得到的h⁽⁰⁾和步驟2中的計算集中式融合測量系數(shù)矩陣H⁽⁰⁾和非線性逼近函數(shù)h(x(k),k)，對H⁽⁰⁾進(jìn)行滿秩分解得到列滿秩矩陣M和行滿秩矩陣H^(I)；

步驟5：時間更新，根據(jù)步驟2中的和S^I(0)計算狀態(tài)方程預(yù)測的采樣點計算狀態(tài)融合預(yù)測值根據(jù)步驟4中的H^(I)和h(x(k),k)，計算測量方程預(yù)測的采樣點計算測量融合預(yù)測值計算估計融合誤差協(xié)方差矩陣的平方根分解修正預(yù)測值S^I(k+1|k)；

步驟6：野值辨識，根據(jù)步驟5中的和z^I(k+1)計算融合殘差向量v^I，根據(jù)融合殘差向量的第i個分量和融合測量值z⁰的方差的第i個分量σ_i計算引入的測量融合誤差值d_i，將d_i與給定門限值比較辨識野值，自適應(yīng)計算抗差權(quán)重因子w_i；

步驟7：抗差修正野值，根據(jù)步驟6中的v^I和w_i計算加入抗差權(quán)重因子的測量融合殘差向量根據(jù)重新計算測量噪聲等價協(xié)方差值對異常值進(jìn)行修正處理；

步驟8：測量更新，根據(jù)步驟7中的計算新息協(xié)方差矩陣平方根計算互協(xié)方差矩陣計算增益矩陣K^I(k+1)；

步驟9：狀態(tài)和方差矩陣的平方根矩陣更新，根據(jù)步驟8中的K^I(k+1)，和步驟5中的z^I(k+1)，計算k+1時刻的狀態(tài)估計狀態(tài)估計誤差協(xié)方差矩陣的平方根矩陣S^I。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述用于高精度彈道實時定軌的抗差加權(quán)觀測融合平方根UKF方法，其特征在于，所述的步驟1的具有多個光電經(jīng)緯儀與雷達(dá)構(gòu)成的多傳感器彈道動力學(xué)系統(tǒng)模型，其中系統(tǒng)模型包括彈道狀態(tài)方程、各個測量體系的觀測方程。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述用于高精度彈道實時定軌的抗差加權(quán)觀測融合平方根UKF方法，其特征在于，所述的步驟6中，對野值辨識具體指的是，當(dāng)測量融合誤差值d_i小于或者等于給定門限值時，認(rèn)為測量數(shù)據(jù)為正常值，測量值被接受，反之測量數(shù)據(jù)為異常值。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述用于高精度彈道實時定軌的抗差加權(quán)觀測融合平方根UKF方法，其特征在于，所述步驟7中，對異常值進(jìn)行修正處理具體指的是，采用廣義極大似然估計自適應(yīng)計算抗差權(quán)重因子w_i，進(jìn)而計算加入抗差權(quán)重因子的測量融合殘差向量和測量噪聲等價協(xié)方差值達(dá)到自適應(yīng)修正野值的目的。