[发明专利]一种基于高度约束的扩展卡尔曼滤波定位方法

摘要

本发明公开了一种基于高度约束的扩展卡尔曼滤波定位方法，适用于GNSS导航定位系统，先利用扩展卡尔曼滤波算法根据上一历元的状态估计值获取当前历元的状态估计值，再通过建立高度约束条件来约束当前历元的定位高度得到当前历元符合高度约束条件的最优状态估计值和对应的均方误差，最后再利用均方误差获取伪距和多普勒频移的测量残余对状态估计值进行进一步地校正得到当前历元最终的状态估计值，更准确的获得待定位目标在当前历元的位置信息，达到提高GNSS导航定位的精度。

主权项

一种基于高度约束的扩展卡尔曼滤波定位方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)利用预测公式根据上一历元的最终状态估计值以及最终状态估计值的均方误差Pk‑1估计待定位目标的在当前历元的先验状态估计值和该先验状态估计值的均方误差(2)构建高度约束条件，利用最小均方误差原则获取在高度约束条件下，当前历元的最优状态估计值以及最优状态估计值的均方误差所述高度约束条件为：|Uk-Uk-1|≤(Nk-Nk-1)2+(Ek-Ek-1)2·tanθ]]>Ek、Nk、Uk分别表示待定位目标在第k历元的东向、北向坐标和天向坐标，Ek‑1、Nk‑1、Uk‑1分别表示待定位目标在第k‑1历元的东向、北向坐标和天向坐标，θ为待定位目标行驶平面和东北向平面的临界角；(3)利用卡尔曼滤波的增益矩阵Kk对所述当前历元的最优状态估计值以及最优状态估计值的均方误差进行校正，得到当前历元的最终状态估计值和该最终状态估计值的均方误差阵Pk。