改进联合滤波在GPS/DR组合定位中的应用

　　式中θ0为初始航向角；ω为陀螺测量的横摆角速度；s0为里程传感器原始输出；Kθ和Ks分别为误差反馈系数，取值与传感器参数校正状态有关，传感器参数校正精度越高，反馈系数越小；βv为GPS局部滤波器的速度信息分配系数，其物理意义为：当GPS子系统精度降低，在融合结果中的权重减小时（即βv减小），亦减小式（8）中的反馈，以抑制GPS误差污染DR的观测值。因此，提出的联合滤波算法具有一定的容错性。

　　（三）GPS局部滤波器观测方程

　　观测量取GPS输出的东向和北向的定位eg和ng，观测方程为

　　式中ωe、ωn分别为观测噪声，取开阔接收环境的噪声均方根分别为σe和σn。

　　观测噪声矩阵为

　　GPS的观测噪声是一个时变过程，文献[9]提出用递推估计系统噪声和量测噪声方差矩阵，但实际应用中存在计算量大的问题。HDOP值是GPS在水平面上定位误差的放大因子[10]。作者通过在各种接收环境下重复进行GPS的静态定位试验，结果表明很难建立一个准确的接收卫星数SVs、水平精度因子HDOP与GPS观测噪声的数学模型。静态试验只得到一般性的结论：当SVs≥6时，GPS观测误差较小，当SVs<6时，定位噪声增大，HDOP值粗略地描述GPS的定位精度。

　　根据静态试验结果，作者提出GPS观测噪声矩阵R自适应调整方法为