使用快速无迹卡尔曼滤波器进行再入飞行器位置与速度估计
系统与控制
2016-11-30 v1
摘要
本文提出了两种基于UKF、处理时间减少的估计技术在再入飞行器位置与速度估计问题中的应用，该问题使用地面测距和仰角测量。第一种方法称为单次传播无迹卡尔曼滤波器（SPUKF），其中后验状态仅传播一次，然后通过一阶泰勒级数项近似下一时刻的采样sigma点。第二种方法称为外推单次传播无迹卡尔曼滤波器（ESPUKF），使用理查森外推法将sigma点近似到二阶泰勒级数项。在一个使用测距和仰角测量的再入飞行器导航场景中，分别应用了EKF、SPUKF、ESPUKF和UKF。比较了该场景下不同算法的估计精度和处理时间。结果表明，UKF比EKF提供更好的精度，但需要更多的处理时间。SPUKF的精度优于EKF，且处理时间显著少于UKF。然而，SPUKF的精度低于UKF。ESPUKF提供了与UKF相当的估计精度，同时处理时间也显著减少。
引用
@article{arxiv.1611.09702,
title = {Position and Velocity estimation of Re-entry Vehicles using Fast Unscented Kalman Filters},
author = {Sanat Biswas and Li Qiao and Andrew Dempster},
journal= {arXiv preprint arXiv:1611.09702},
year = {2016}
}