Recalage de la navigation inertielle hybride par le filtrage de Kalman sans parfum paramétré à quaternions

Abstract

Dans ce papier, nous avons développé un algorithme d’hybridation (recalage) de la navigation inertielle, noté Q-SUKF, qui combine le filtre de Kalman sans parfum à paramètre (SUKF) et l’utilisation des propriétés de rotation et d’unicité des quaternions (Q) pour représenter l’attitude. L’utilisation des quaternions unités dans le calcul de la matrice de covariance d’erreurs prédite empêche les problèmes de singularité et la dérive des informations d’attitude. L’augmentation de l’incertitude dans les angles d’attitude, est modélisé par un vecteur de rotation pour garantir que la normalisation du quaternion est toujours maintenue dans le filtre. Le Q-SUKF proposé est bien adapté pour estimer récursivement les états de la navigation, quelque soient les valeurs initiales sur les angles d’attitude ou la dynamique des mouvements du mobile, à l’aide des capteurs externes qui sont complémentaires et/ou redondants.