理论教育 非合作分布式协同滤波的优化方法

非合作分布式协同滤波的优化方法

时间:2023-07-16 理论教育 版权反馈
【摘要】:由于在滤波过程中测量误差已经被有效抑制,因此在不考虑协方差的条件下有按照上述思路,如图7-4所示,分布式协同定位滤波的工作流程如下:主飞行器M测量目标航天器并得到其方位角和距离信息测量从飞行器Ci并得到其相对位置信息建立关于相对状态Xtm(k+1)的扩展卡尔曼滤波算法,通过迭代得到并将发送给从飞行器Ci。对比集中式定位滤波算法,显然分布式定位滤波算法降低了滤波维数和计算量,因此保证了较高的精度。

非合作分布式协同滤波的优化方法

首先建立关于Xtm(k)和Xmci(k)的滤波估计。其中,主飞行器M与目标航天器的相对状态估计采用扩展卡尔曼滤波,基于以下动力学方程和量测方程建立:

而主飞行器M相对于从飞行器Ci的状态估计采用线性卡尔曼滤波,基于以下动力学方程和量测方程建立:

在此基础上,以最优估计值的向量和作为从飞行器Ci对目标航天器的测量值,间接建立从飞行器Ci的量测方程,则

从飞行器Ci与目标的相对动力学方程为

结合式(7-41)即可建立关于Xtci(k)的卡尔曼滤波,并得到其最优估计,则(www.daowen.com)

式中:为关于的滤波误差。

由于在滤波过程中测量误差已经被有效抑制,因此在不考虑协方差的条件下有

按照上述思路,如图7-4所示,分布式协同定位滤波的工作流程如下:

(1)主飞行器M测量目标航天器并得到其方位角和距离信息测量从飞行器Ci并得到其相对位置信息

(2)建立关于相对状态Xtm(k+1)的扩展卡尔曼滤波算法,通过迭代得到并将发送给从飞行器Ci

(3)建立关于相对状态Xmci(k+1)的卡尔曼滤波算法,通过迭代得到其最优状态估计,并将发送给从飞行器Ci

(4)从飞行器Ci接收到之后,建立对目标航天器的间接量测方程,同时结合动力学方程,建立关于Xtci(k+1)的最优估计并得到分布式滤波独立考虑了编队飞行器M、Ci和目标航天器三者之间的相对动力学特性,并且将原来高维集中式定位滤波器分散为多个6维滤波器,其滤波迭代计算过程也分散至集群内多个飞行器并行计算完成,因此称为分布式定位滤波算法。对比集中式定位滤波算法,显然分布式定位滤波算法降低了滤波维数和计算量,因此保证了较高的精度。

免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。

我要反馈