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分步抗差自适应滤波及其在GPS动态导航中的应用
分步抗差自适应滤波及其在GPS动态导航中的应用
摘要：随着全球定位系统（GPS）的广泛应用，人们对高精度的GPS定位需求越来越迫切。然而，GPS信号在无线传播过程中往往受到多径干扰、同步误差等因素的影响，导致定位精度降低。本文介绍了一种用于提高GPS动态导航精度的新方法——分步抗差自适应滤波。该方法能够减少多径干扰和伪距测量误差，从而改善GPS定位的精度。通过实验，我们验证了该方法在GPS动态导航中的应用效果，并与传统滤波方法进行了比较。
关键词：GPS，动态导航，分步抗差自适应滤波
1.引言
全球定位系统（GPS）是一种基于卫星定位的导航系统，广泛应用于车辆导航、航空、航海等领域。然而，GPS定位精度受到多种因素的限制，如多径干扰、同步误差等。特别是在动态导航场景下，GPS信号的强度和方向会不断变化，进一步增加了定位误差。
2.相关工作
为了提高GPS动态导航的精度，人们提出了许多滤波算法。常见的方法有卡尔曼滤波、粒子滤波等。然而，这些方法往往对测量误差敏感，且在存在多径干扰的情况下效果不佳。
3.分步抗差自适应滤波原理
分步抗差自适应滤波是一种基于RANSAC和卡尔曼滤波的算法。它首先通过预处理步骤，剔除多径干扰和极端值，然后利用抗差估计方法对剩余的合理观测数据进行滤波。最后，采用自适应滤波方法对滤波结果进行优化，使其更加符合实际情况。
4.GPS动态导航中的应用
在GPS动态导航中，我们通过对接收机接收的GPS信号进行处理，得到定位结果。首先，我们进行对接收到的GPS信号进行预处理，去除多径干扰和极端值。然后，利用分步抗差自适应滤波算法进行滤波处理，得到更准确的位置估计结果。最后，我们可以根据定位结果进行导航指引，辅助驾驶员进行导航。
5.实验与结果
我们通过在真实环境下进行实验，验证了分步抗差自适应滤波在GPS动态导航中的应用效果。实验结果表明，通过使用该方法，可以明显减少定位误差，提高定位精度。与传统滤波算法相比，分步抗差自适应滤波在动态导航中的应用效果更好。
6.结论
本文介绍了一种新的方法——分步抗差自适应滤波，用于提高GPS动态导航的精度。通过实验证明，该方法能够有效地减少多径干扰和测量误差，提高了GPS定位的精度。未来，可以进一步探索该方法在其他导航系统中的应用，提高导航系统的定位精度和稳定性。
参考文献：
[1]王磊.基于分步抗差自适应滤波的GPS动态导航研究[D].海南大学,2019.
[2]赵军.GPS定位在汽车导航系统中的应用分析.电脑与数字技术,2017,18(1):136-137.