抗差EKF的机载单站无源定位算法 (2014年)

简介：
在机载单站无源测向定位系统中，当观测数据包含异常误差时，基于EKF算法的应用，定位精度将出现偏差。为此，本研究引入了抗差EKF算法以提升算法的鲁棒性。具体实施步骤如下：首先，构建了机载单站无源测向定位的数学模型，并通过基于标准化残差值构造加权信息矩阵来实现误差影响程度的量化评估；其次，在识别含有异常误差的数据点时，设计了一种新的抗差EKF算法框架；最后，针对该算法在处理效率上的不足，提出了基于卡方检验的抗差 EKF定位策略。通过引入辅助变量和创新的权重计算方法，在保持原有EKF算法基本原理的基础上，显著提升了算法的抗干扰能力。具体实施过程中，首先利用卡方检验对含有异常误差的数据进行筛选；其次，在满足收敛条件的前提下，采用加权残差作为状态更新依据，并结合动态调整机制以优化定位精度。为验证该方法的有效性，采用了单个异常误差和连续异常误差两种测试场景，分析了算法在不同干扰强度下的表现特征。结果表明：与传统EKF算法相比，在存在强噪声环境下，该抗差EKF算法的收敛速度明显加快，并且具有更强的抗干扰能力。