Une boucle de suivi de vecteurs robuste basée sur le filtre de Kalman (KF) et l'algorithme de lissage de Rauch-Tung-Striebel (RTS) pour la navigation à bord des navires

Les systèmes de navigation à haute précision sont cruciaux pour les navires autonomes sans pilote. Cependant, les signaux du Système Mondial de Navigation par Satellites (GNSS) couramment utilisés sont souvent gravement affectés par des obstructions environnementales, entraînant une réduction de la précision de positionnement ou même l'incapacité à localiser. Pour résoudre les problèmes causés par l'obstruction des signaux dans les systèmes de navigation à haute précision, la recherche présentée dans cet article propose une structure de boucle de suivi de vecteurs (VTL) basée sur le filtre de Kalman avancé (KF) et l'algorithme de lissage de Rauch-Tung-Striebel (RTS). L'introduction de filtres de boucle dans la boucle de suivi des signaux améliore la précision de suivi du porteur et du code, améliorant ainsi la stabilité et la robustesse du système de navigation. La boucle de suivi scalaire traditionnelle (STL), la VTL traditionnelle et la VTL basée sur le filtre de Kalman (KF) ont été comparées à travers des expériences de mouvement à bord des navires, et la méthode proposée a démontré une capacité de suivi de signal et une précision de navigation supérieures. Dans l'expérience, il y avait trois zones de blocage le long du chemin expérimental. Les résultats expérimentaux montrent que, lorsqu'il y a des blocages de signal de 12 s, 18 s et 40 s, par rapport à la méthode VTL traditionnelle, la méthode proposée peut réduire l'erreur de position horizontale de 93,9 %, 95,8 % et 94,5 % respectivement, ainsi que l'erreur de vitesse horizontale de 71,1 %, 95,8 % et 97,6 % respectivement.