基于地磁定轨和扩维卡尔曼滤波的导航算法

赵敏华　石　萌　曾雨莲　黄永宣　李济生

摘要：为了克服扩展卡尔曼(Kalman)滤波算法对噪声统计特性的约束，针对磁强计量测噪声为有色噪声伴常值干扰的特性，提出了一种基于扩维Kalman滤波算法的地磁导航算法．该算法为了使量测噪声白噪化，引入了2个新的状态变量，此时测量噪声是均值为0的高斯白噪声，并满足扩展Kalman滤波算法的约束条件．对由此构成的系统使用扩展Kalman滤波算法，可以得到扩维Kalman定轨导航算法，利用该算法可以获得国产磁强计的导航精度，其地心距模的估计误差为20km，速度模的估计误差为10m／s．卫星的实测数据仿真结果表明，该导航算法具有较好的稳定性和收敛性，克服了扩展Kalman滤波算法的发散问题．

关键词：地磁导航；扩维卡尔曼滤波算法；卫星；国际标准地磁场

中图分类号：V249文献标识码：A文章编号：0253—987X(2004)12—1315—04