一种非线性滤波器的误差分析及应用

摘要：

针对一类具有未建模误差和扰动的非线性系统的状态估计问题,提出一种在线估计并补偿模型误差的非线性滤波算法,该算法利用非线性预测滤波(NPF)基于预测输出残差的方差最小的基本原则估计模型误差,冉利用扩展卡尔曼滤波(EKF)的思想对补偿后的模型进行状态估计；详细推导了状态估计误差及其方差阵的传播模型.以卫星姿态确定系统为例,仿真结果显示改进算法对未建模误差以及初始状态误差的鲁棒性,而滤波周期增大会导致估计精度下降.与扩展卡尔曼滤波和预测滤波相比,改进算法不仅可以实时估计并补偿系统模型误差的影响,提高姿态估计的精度,而且收敛速度快,从而进一步验证了算法的有效性.

关键词：非线性滤波、状态估计、误差补偿、误差分析、姿态控制

所属期刊栏目：32

分类号：V448.22;TP391.9(航天仪表、航天器设备、航天器制导与控制)

资助基金：国家自然科学基金60704006

在线出版日期：2012-02-21（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：1469-1477