Multilayer Low-Cost Sensor Local-Global Filtering Fusion Integrated Navigation of Small UAV

惯性导航系统 稳健性(进化) 全球定位系统 卡尔曼滤波器 姿态和航向参考系统 状态向量 传感器融合 惯性测量装置 计算机科学 控制理论(社会学) 天文导航 导航系统 非线性系统 工程类 人工智能 惯性参考系 物理 基因 电信 经典力学 化学 量子力学 控制(管理) 生物化学 天文
作者
Yue Yang,Xiaoxiong Liu,Weiguo Zhang,Xuhang Liu,Yicong Guo
出处
期刊:IEEE Sensors Journal [IEEE Sensors Council]
卷期号:22 (18): 17550-17564 被引量:17
标识
DOI:10.1109/jsen.2021.3091687
摘要

Aimed at improving the nonlinear integrated navigation solution performance of multiple low-cost sensors fusion, this paper presents a multilayer loosely-coupled, local-global, and step-optimized MF5DCKF (Multisensor Federated fifth-degree Cubature Kalman filter) state estimation algorithm for the small unmanned aerial vehicle (UAV). This method establishes a multilayer nonlinear integrated navigation model composed of the nonlinear attitude and heading reference system (AHRS) error model, strapdown inertial navigation system/global positioning system (SINS/GPS) error model, and strapdown inertial navigation system/barometer (SINS/BARO) error model to enhance the robustness and richness of the navigation module. Further, based on the above navigation models, a loosely-coupled error state fusion frame is designed to obtain the local convergent state vector. Simultaneously, a three-layer fifth-degree Cubature Kalman filter is proposed to improve the local state estimation accuracy. Subsequently, to optimize the estimated local state, this paper presents a novel distributed MF5DCKF scheme fusing the local state vector to calculate the global optimal state parameters in a step-optimized process. The experimental flight test results show that the proposed algorithm achieves a higher state solution accuracy and a better convergent performance compared with some conventional multisensor fusion algorithms. The new algorithm framework can provide applicability and reliability for the small UAV during the flight.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
SJ完成签到,获得积分10
1秒前
karyoter完成签到,获得积分10
1秒前
xingfangshu完成签到,获得积分10
1秒前
Damian完成签到,获得积分10
2秒前
薄荷味的猫完成签到,获得积分10
2秒前
龙韵完成签到 ,获得积分10
2秒前
2秒前
3秒前
纯真如松完成签到,获得积分10
3秒前
scm完成签到,获得积分10
4秒前
彪行天下完成签到,获得积分10
4秒前
JUN完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
深情安青应助敏感的盼夏采纳,获得10
5秒前
NIUBEN完成签到,获得积分10
5秒前
无痕完成签到,获得积分10
5秒前
CipherSage应助adu采纳,获得10
5秒前
优秀的明杰完成签到 ,获得积分10
6秒前
ting5260完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
辛勤的泽洋完成签到 ,获得积分10
7秒前
hint应助单薄的西装采纳,获得10
7秒前
CodeCraft应助赫叫兽采纳,获得10
8秒前
邬紫依完成签到,获得积分20
8秒前
无花果应助归燕采纳,获得10
9秒前
董董完成签到,获得积分10
9秒前
沉静的红酒完成签到,获得积分10
9秒前
Harlotte发布了新的文献求助30
9秒前
羊水彤完成签到,获得积分10
9秒前
重要的板凳完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
11秒前
正直的广缘完成签到 ,获得积分10
11秒前
隐形曼青应助Ma采纳,获得10
11秒前
跑山猪完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
11秒前
1234完成签到,获得积分10
11秒前
大个应助一心扑在搞学术采纳,获得10
12秒前
务实大神完成签到,获得积分10
12秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各位详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
International Finance: Theory and Policy. 12th Edition 1000
줄기세포 생물학 1000
Biodegradable Embolic Microspheres Market Insights 888
Quantum reference frames : from quantum information to spacetime 888
Pediatric Injectable Drugs 500
Instant Bonding Epoxy Technology 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4412877
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3896317
关于积分的说明 12118269
捐赠科研通 3541551
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1943555
邀请新用户注册赠送积分活动 984192
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 880595