Adaptacyjny filtr Kalmana odbiornika GNSS

• Autorzy: Kaniewski P.

Warianty tytułu

EN

Adaptive Kalman filter of GNSS receiver

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W odbiornikach systemów nawigacji satelitarnej GNSS zwykle stosowane są algorytmy filtracji Kalmana. Z reguły stosuje się rozszerzone filtry Kalmana (EKF) zaprojektowane przy założeniu stałej dokładności pseudoodległości. W praktyce pseudoodległości mają zmienną dokładność i dodatkowo mogą być okazjonalnie obarczone błędami znacznie przekraczającymi typowe wartości (błędami anomalnymi). Z tego względu wskazane jest estymowanie w filtrze macierzy kowariancji błędów pomiarowych, zamiast zakładania jej stałej wartości. W niniejszej pracy zaprezentowano, opracowany przez autora, adaptacyjny filtr Kalmana odbiornika GNSS (ADKF), w którym macierz ta jest na bieżąco estymowana, przez co filtr dostosowuje swoje wagi do zmieniającej się dokładności pomiarów. Podano model projektowy i algorytm filtru oraz przedstawiono wybrane wyniki jego badań.

EN

Contemporary GNSS receivers usually employ Kalman filtering algorithms. Typically, they are Extended Kalman Filters (EKF), designed under assumption of constant accuracy of pseudoranges. In practice, pseudoranges have variable accuracy and occasionally they can contain errors significantly exceeding their typical values (so called anomaly errors). For this reason, estimation of the measuring covariance matrix, instead of assuming its constant value, seems a justified and advantageous approach. The paper presents an Adaptive Kalman Filter for GNSS receiver, proposed and designed by the author. The filter estimates the measuring covariance matrix and this way adjusts its weights to variable accuracy of measurements. The design model and the algorithm of the filter, as well as chosen simulation results are included.

Słowa kluczowe

PL

nawigacja satelitarna GNSS; filtr Kalmana; filtracja adaptacyjna

EN

adaptive Kalman filter; GNSS receiver

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Poznański Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Logistyka
• Rocznik: 2011
• Tom: nr 6
• Opis fizyczny: Pełny tekst na CD, Bibliogr. 12 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Kaniewski P.

• Wojskowa Akademia Techniczna, Wydział Elektroniki, Instytut Radioelektroniki, ul. Kaliskiego 2, 00-908 Warszawa, Tel. [phone],

Bibliografia

• [1] Bar-Shalom Y., Li X.R., Kirubarajan T.: Estimation with Applications to Tracking and Navigation Theory Algorithms and Software, John Wiley & Sons, USA, 2001.
• [2] Brown R.G., Hwang P.Y.C.: Introduction to random signals and applied Kalman filtering, Wiley, UK, 1992.
• [3] Grewal M.S., Weill L.R., Andrews A.P.: Global Positioning Systems, Inertial Navigation and Integration 2nd Edition, John Wiley & Sons, USA, 2007.
• [4] Hide C., Moore T., Smith M.: Adaptive Kalman Filtering Algorithms for Integrating GPS and Low Cost INS, PLANS 2004, s. 227-233, 2004.
• [5] Jang C., Juang J., Kung F.: Adaptive Fault Detection in Real-Time GPS Positioning, IEE Proceedings Radar, Sonar and Navigation, Vol.147, No.5, s. 254-258, 2000.
• [6] Januszewski J.: Systemy satelitarne GPS, Galileo i inne, PWN, Warszawa, 2006.
• [7] Kaniewski P.: Struktury, modele i algorytmy w zintegrowanych systemach pozycjonujących i nawigacyjnych, Wyd. WAT, 2010.
• [8] McBurney P.W.: A robust approach to reliable real-time Kalman filtering, IEEE PLANS’90, s. 549-556, 1990.
• [9] Minkler G., Minkler J.: Theory and Application of Kalman Filtering, Magellan Book Company, USA, 1993.
• [10] Rao K., Swamy M., Plotkin E.: GPS Navigation with Increased Immunity to Modeling Errors, IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems, Vol.40, No.1, 2004.
• [11] Salychev O.: Inertial Systems in Navigation and Geophysics, Bauman MSTU Press, Moscow, Russia, 1998.
• [12] Spilker J. & Parkinson B., Eds., Global Positioning System: Theory and Applications, Vol. I, American Institute of Aeronautics and Astronautics, USA, 1996.