粒子濾波及其在捷聯(lián)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)中的應(yīng)用研究.pdf

1、我國煤炭資源安全生產(chǎn)現(xiàn)狀不佳,當(dāng)突發(fā)井下安全事故時,現(xiàn)有井下定位系統(tǒng)不足以向救援者提供人員和設(shè)備的準(zhǔn)確分布情況及運行軌跡,致使救援人員錯失最佳救援時機。有鑒于此,有必要對井下定位系統(tǒng)進(jìn)行完善,引入捷聯(lián)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)可大大改善定位精度不高的問題。
　　初始對準(zhǔn)是慣性導(dǎo)航的一項關(guān)鍵技術(shù),初始對準(zhǔn)精度的高低對導(dǎo)航精度具有深遠(yuǎn)的影響。當(dāng)初始失準(zhǔn)角為小角且噪聲分布近似高斯時,利用卡爾曼濾波就可以起到很好的對準(zhǔn)精度;然而當(dāng)失準(zhǔn)角為大角度且噪聲非

2、高斯分布時,已有線性濾波算法就不再適用。本文在構(gòu)建適用于煤礦井下大失準(zhǔn)角初始對準(zhǔn)誤差模型的前提下,研究適應(yīng)性更強的非線性濾波算法粒子濾波來實現(xiàn)高精度初始對準(zhǔn)的目的。
　　通過對粒子濾波深入的研究分析,指出了算法存在的不足之處;針對粒子退化,本文嘗試超球體采樣法用于重構(gòu)更好的重要函數(shù);針對粒子耗盡,則在再采樣環(huán)節(jié)引入MH步驟,提高粒子多樣性,并對改進(jìn)前后的粒子濾波算法做了適應(yīng)性驗證分析對比,仿真結(jié)果表明改進(jìn)后的粒子濾波算法達(dá)到了期望