卡尔曼滤波的一种改进算法在GPS中的应用(2004年)资源-CSDN文库

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第

卷第

期

2004

年

月

青岛科技大学学报

l. 25 No. 6

Dec.2004

Journal

Qingdao

University

Science

and

Technology

文章编号

:1672-6987(2004)06-0525-05

卡尔曼滤波的一种改进算法在

GPS

中的应用

刘川来，颜秉勇

(青岛科技大学信息与控制工程学院，山东青岛

266042)

摘

要:以

Visual

C++

和

Matlab

为工具，利用卡尔曼滤泼的原理，针对全球定位系统

CGPS ,

Global

Positon

System)

的特点进行算法改进，采取状态偏差作为系统状态变量，

在不影响计算精度的情况下，消除了计算机字长以及舍入误差造成的影响。最后给出了

滤泼器的稳定值，以及卡尔曼滤泼的结果。

关键词

:GPS;

卡尔曼滤波器;

VC;

Matlab

中图分类号

:TP227

文献标识码

Application of a Modified Kalman Filtering Arithmetic in

GPS

LIU

Chuan-Iai

, Y AN Bing-yong

(College

Information

and

Control

Engineering

Qingdao

University

Science

and

Technology

Qingdao

266042

China)

Abstract;

Based

kalman

filtering

theory

, a

new

kalman

filtering

arithmetic

designed

for

GPS

with

the

help

6.0

and

Matlab

programming

language.

The

state

error

was

taken

the

system'

state

when

the

error

brought

the

computer'

data

length

was

eliminated

and

the

accuracy

the

filtering

result

was

kept.

last

the

steady

result

and

the

result

kalman

filtering

was

given.

Key

words;

GPS;

kalman

filtering;

VC;

matlab

GPSCGlobal

Position

System)

是全球定位系

统的简称，卫星每隔

1 s

发送一次卫星数据，它含

有卫星位置(卫星的经纬度和高度)和卫星的速度

值(卫星围绕地球运行的速度)的信息。客户接收

机每隔

接收一次数据，经过通信协议的处理

之后把数据分解，在这里只关心卫星的位置、卫星

的运行速度、伪距测量值、伪距速率测量值、时钟

偏差和时钟偏差漂移量这几个数据。就列车来

说，在运行期间，置与列车上的客户接收机可能会

收到随机噪声的干扰，比如经过高压电线产生的

强烈磁场或经过隧道等，这种情况下不仅产生干

扰信号，而且还有可能使列车失去所在位置，即接

收不到卫星发送的数据或者接收到含有噪声的数

据，这些称为定位盲点。为了防止这些干扰，需要

收稿日期:

2004-04-06

作者简介:刘川来(l

947~)

，男，教授.

对信号进行滤波。本研究将一种改进的卡尔曼滤

波算法对接收机收到的信号进行滤波。

卡尔曼滤波器的信号模型

卡尔曼滤波器原理

卡尔曼滤波是以最小均方误差为准则的最佳

线性估计或滤波。与维那滤波相比，卡尔曼滤波

器不需要全部过去的观测数据，它只是根据前一

个估计值和最近→个观测数据来估计信号的当前

值，是用状态方程和递推的方法进行估计，所得的

解是以估计值的形式给出的。这有利于用计算机

进行计算和滤波。但利用卡尔曼滤波器进行滤波

时，需要知道系统的状态方程和量测方程。

假设系统的状态方程为:

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