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《宇航学报》 2011年02期
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基于MRPs/NPUPF的地磁/加速度计测量的姿态估计新方法

郭庆  魏瑞轩  许洁  胡明朗  
【摘要】:针对现有基于地磁/加速度计的姿态估计算法存在状态误差协方差阵的奇异值和需要准确已知当地地磁矢量的问题,提出了一种新的姿态估计基本方法。该方法采用修正罗德里格参数(MRPs)表示系统动态,消除了采用四元数法导致的状态误差协方差阵的奇异值问题;根据地磁场缓变的特性,将地磁矢量作为平稳过程加入到状态变量中,使得姿态估计不再需要准确已知当地地磁矢量。针对大初始误差和有色噪声对基本方法的影响,通过引入模型误差预测(NPF)和无迹粒子滤波(UPF)方法对其进行改进,提出了基于模型预测无迹粒子滤波(NP-UPF)的地磁/加速度计的姿态估计新方法。仿真结果表明,NPUPF方法可在大初始误差和非高斯条件下实现高精度的姿态估计,提高了基于地磁/加速度计的姿态估计方法的可靠性和实用性。
【作者单位】空军工程大学工程学院;中国人民解放军94456部队;
【分类号】:V448.22

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 魏喜庆;宋申民;;基于容积卡尔曼滤波的卫星姿态估计[J];宇航学报;2013年02期
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前6条
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2 林玉荣;邓正隆;;基于矢量观测确定飞行器姿态的算法综述[J];哈尔滨工业大学学报;2003年01期
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6 黄琳;荆武兴;;卫星姿态确定与三轴磁强计校正[J];宇航学报;2008年03期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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2 李磊;鲍其莲;;基于MARG的两种实时姿态测量算法的分析与比较[J];电子测量技术;2009年02期
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中国重要会议论文全文数据库 前3条
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 章大勇;激光雷达/惯性组合导航系统的一致性与最优估计问题研究[D];国防科学技术大学;2010年
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8 杨华波;惯性测量系统误差标定及分离技术研究[D];国防科学技术大学;2008年
9 韩蕾;低轨空间监视的天地协同轨道确定与误差分析[D];国防科学技术大学;2008年
10 徐玉;微小型无人直升机飞控平台与姿态融合算法研究[D];浙江大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王喜权;微小型无人直升机姿态测量及其在航拍图像校正中的应用设计[D];浙江大学;2011年
2 熊晓欢;基于Galileo多频数据的姿态测量系统研究[D];南京航空航天大学;2010年
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5 曹璐;基于非线性滤波的小卫星姿态确定及控制研究[D];国防科学技术大学;2010年
6 牛妍;基于MEMS的微小型嵌入式航姿系统的实现[D];南京航空航天大学;2010年
7 彭天浪;基于多星座组合系统的载体姿态研究[D];南京航空航天大学;2011年
8 俞利富;四自由度气浮系统的组合导航算法[D];哈尔滨工业大学;2011年
9 宋亮;星敏感器陀螺姿态确定系统在轨标定研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
10 付建楠;船用捷联式惯性天文导航误差分析与算法仿真[D];哈尔滨工程大学;2011年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前3条
1 范春石;张高飞;孟子阳;赵剑;尤政;;一种基于线性伪量测方程的无陀螺姿态确定方法[J];宇航学报;2008年04期
2 陈记争;袁建平;方群;;基于修正Rodrigues参数和UKF的姿态估计算法[J];宇航学报;2008年05期
3 张惟;林宝军;张泽明;白涛;熊淑杰;;矢量观测确定卫星姿态的预测粒子滤波算法[J];宇航学报;2011年05期
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前9条
1 程杨,杨涤,崔祜涛;利用修正罗德里格参数进行飞行器姿态估计[J];飞行力学;2002年04期
2 杨静,张洪钺;基于预测滤波器的GPS姿态估计[J];航空学报;2001年05期
3 张红梅,邓正隆,林玉荣;一种基于模型误差预测的UKF方法[J];航空学报;2004年06期
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【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 姜雪原,马广富,胡庆雷;改进型UKF滤波算法的卫星姿态估计[J];哈尔滨工程大学学报;2005年04期
2 熊凯,张洪钺;联邦滤波器在卫星姿态估计中的应用[J];航天控制;2004年01期
3 李留建;王明海;许立军;杨涛;;单星方案确定平台误差角研究[J];弹箭与制导学报;2009年06期
4 林玉荣,邓正隆;基于星敏感器估计卫星姿态的预测Kalman滤波算法[J];中国科学E辑;2002年06期
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6 刘星;赵黎平;赵光恒;;UKF与EKF在卫星姿态估计应用中的比较[J];计算机仿真;2008年03期
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8 黄长专;王彪;杨忠;;基于计算机视觉的飞行器姿态快速估计方法[J];计算机测量与控制;2009年07期
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10 程杨,杨涤,崔祜涛;利用修正罗德里格参数进行飞行器姿态估计[J];飞行力学;2002年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
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5 王德驹;曹晋滨;赵华;蔡春林;周国成;;地磁AE指数和Pi—2脉动的关系[A];2001年中国地球物理学会年刊——中国地球物理学会第十七届年会论文集[C];2001年
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8 叶蓬;刘方;;一种基于消隐点的3D目标姿态估计方法[A];中国图象图形学学会立体图象技术专业委员会学术研讨会论文集(第三期)[C];2009年
9 陈学庭;杨钢宇;陈修民;;地磁加卸载响应比与地震对应关系研究[A];1999年中国地球物理学会年刊——中国地球物理学会第十五届年会论文集[C];1999年
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中国重要报纸全文数据库 前10条
1 裴维玲;把FTP站点变成本地磁盘[N];电脑报;2004年
2 Hellen;本地磁盘也玩儿自动播放[N];中国电脑教育报;2004年
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5 张桀;地磁加速漂移 地球人“找不着北”?[N];大众科技报;2004年
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8 冯铁飞;“天地磁”广告违规说疗效[N];中国消费者报;2008年
9 李韵华;磁与健康[N];中国中医药报;2001年
10 本报记者 董毅然;地磁倒转对人类危害不大[N];北京科技报;2004年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
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3 欧阳毅;单目视频中人体运动建模及姿态估计研究[D];浙江大学;2012年
4 徐玉;微小型无人直升机飞控平台与姿态融合算法研究[D];浙江大学;2008年
5 崔锦实;基于三维模型的关节式物体姿态估计与跟踪方法研究[D];清华大学;2004年
6 陈国栋;面向机器人的物体形状及姿态识别研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
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10 陈华杰;非线性流形上多姿态人脸检测与识别[D];浙江大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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3 邵新庆;基于分割一致性的二维人体姿态估计[D];大连理工大学;2011年
4 姚猛;静态图像中的人体分割与姿态估计[D];大连理工大学;2011年
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6 李长艳;基于模型的人体运动跟踪和姿态分析技术研究[D];宁波大学;2011年
7 陈书明;基于LPP的视频图像头部姿态估计的方法研究[D];华侨大学;2011年
8 张磊;基于主动形状模型的头部姿态估计[D];武汉科技大学;2011年
9 张素琴;我国现有地磁台网资料分析研究[D];中国地震局地球物理研究所;2004年
10 黄万军;面向人脸合成的脸部特征提取[D];北京工业大学;2001年
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