Simulation d’un système de navigation hybride INS/GPS base sur le filtre SDRE

Abstract

Résumé Le but de ce mémoire est de présenter un nouveau système hybride INS/GPS, avec un filtre non linéaire basé sur l’équation de Riccati dépendante d’état, pour la navigation concernant les aéronefs. Le filtre SDRE est proposé comme une alternative au filtre de Kalman étendu (EKF), qui a été largement utilisé dans la littérature. Fondé sur la théorie du contrôle optimal, le filtre SDRE résout les problèmes rencontrés avec le filtre EKF tel que les erreurs de linéarisation qui réduit considérablement la qualité de la navigation. Les résultats obtenus par le filtre SDRE ont été comparés aux résultats du filtre EKF. Cette comparaison montre une meilleure performance de navigation à l’aide du filtre SDRE lorsque le système est fortement non linéaire et dans le cas où le niveau de bruit de mesure des capteurs inertiels devient important.

Abstract The aim of this thesis is to present a new INS/GPS sensor fusion scheme, based on State-Dependent Riccati Equation (SDRE) nonlinear filtering, for aircraft navigation. SDRE navigation filter is proposed as an alternative to Extended Kalman Filter (EKF), which has been largely used in the literature. Based on optimal control theory, SDRE filter solves issues linked with EKF filter such as linearization errors, which severely decrease navigation performances. Results obtained by SDRE navigation filter were compared to EKF navigation filter re-sults. This comparison shows better navigation performance using SDRE filter where the system is highly nonlinear and where noise measurement becomes important.