一种基于凸优化算法的多目标多传感器信息融合方法

摘要

一种基于凸优化算法的多目标多传感器信息融合方法，涉及一种捷联惯性/GPS/大气数据计算机/三轴磁强计组合导航系统信息融合方法，该方法首先使用大气数据计算机、三轴磁强计的速度、姿态数据将惯性导航系统镇定，构成高可靠、高自主性的捷联惯性/大气数据计算机/三轴磁强计组合导航内系统；其次根据现代控制理论最优控制思想，使用凸优化算法设计鲁棒多目标滤波器融合高精度的GPS位置、速度量测信息，构成外系统对内系统进行混合H₂/H_∞/保性能多目标滤波来提高整体系统的导航精度。充分发挥传统导航手段的高可靠性、可用性和卫星导航的高精度，最终实现基于多传感器的高可靠、高精度组合导航技术。

主权项

1、一种基于凸优化算法的多目标多传感器信息融合方法，其特征在于包括以下步骤：(1)将地球坐标系捷联惯导误差状态方程中参数的变化作为系统的不确定性，并使用不确定系统的多胞模型来描述地球坐标系捷联惯导误差状态方程；(2)以大气数据计算机、三轴磁强计输出的速度、姿态数据和捷联惯导输出速度、姿态数据的差值作为观测量建立内系统的量测方程；以GPS系统输出的位置、速度数据和捷联惯导位置、速度数据的差值为观测量建立外系统的量测方程；(3)对内系统量测，采用内系统的鲁棒静态输出反馈镇定器将不稳定的捷联惯导误差状态方程镇定；(4)对外系统量测，采用鲁棒H2/H∞/保性能滤波器，使得从干扰到导航误差满足所要求的H2/H∞/保性能要求；(5)将地球坐标系捷联惯导误差状态方程、内外系统量测方程、内系统镇定器、外系统混合多目标滤波器联立构成闭环系统；同时为平衡对不同噪声输入通道进入的噪声的抑制效果，对噪声输入矩阵做加权处理；(6)利用凸优化算法求解内系统鲁棒静态输出反馈镇定器和外系统鲁棒混合H2/H∞/保性能滤波器。