PSINS 153滤波的状态量和观测量

简介

PSINS工具箱是一种用于惯性导航系统的开发和测试的工具集。PSINS是"Precise Strapdown Inertial Navigation System
"的缩写，此工具箱将位置和姿态信息集成在一起，提供了一系列的功能模块，包括姿态解算、位置解算、速度解算、姿态更新、导航滤波等。使用PSINS工具箱可以方便地实现惯性导航系统的开发和测试，并可以在不同的硬件平台上进行移植和应用。

153滤波

PSINS工具箱的153滤波，状态量15维，分别为：姿态+速度+位置+陀螺零偏+加速度计零偏，每项三维，共15维

153滤波的观测量顾名思义是三轴的，用的是GNSS的三轴位置，也就是纬度、经度、高度

扩展：观测方程

卡尔曼滤波的观测方程可以用以下公式表示：

$$\mathbf{z}=\mathbf{Hx}+\mathbf{v}$$

其中，

• $\mathbf{z}$是观测值向量
• $\mathbf{H}$ 是观测矩阵，用于将状态向量 (\mathbf{x}) 投影到观测空间
• $\mathbf{x}$ 是状态向量，包含系统的状态变量（例如位置、速度、姿态等）
• $\mathbf{v}$ 是观测噪声向量，满足高斯白噪声假设

观测方程表示了观测值与状态变量之间的关系。卡尔曼滤波通过将观测值与预测值进行比较，利用观测方程来修正状态估计，从而提高系统的估计精度。

153的观测矩阵H为：

[0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0]

与X相乘，即可提取X中的三轴位置（纬经高）