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龙图腾网获悉哈尔滨工程大学申请的专利一种自适应鲁棒容积卡尔曼滤波航天器姿态估计新方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN115752483B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-10-28发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202211526391.1，技术领域涉及：G01C21/24；该发明授权一种自适应鲁棒容积卡尔曼滤波航天器姿态估计新方法是由钱华明;褚帅;王文娜;阎淑雅;周易鹏设计研发完成，并于2022-11-30向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种自适应鲁棒容积卡尔曼滤波航天器姿态估计新方法在说明书摘要公布了：本发明的目的在于提供一种自适应鲁棒容积卡尔曼滤波航天器姿态估计新方法，包括如下步骤：应用航天器运行过程中星敏感器和陀螺的输出数据，将其作为量测量；选取四元数用作姿态描述参数，并建立基于四元数的星敏感器和陀螺的非线性姿态估计系统模型；基于MCC建立非线性回归模型，提出基于MCC的代价函数；基于新息序列和残差序列推导自适应衰落因子，根据自适应衰落因子对过程噪声进行校正，从而调节过程噪声统计信息不足对系统带来的影响；将得到的鲁棒滤波器及自适应因子代入容积卡尔曼滤波器框架中。本发明解决了噪声非高斯的问题，用于推导鲁棒滤波器的代价函数中常用的高斯核函数用柯西核函数进行替代，可以防止在算法运行过程中出现奇异矩阵。

本发明授权一种自适应鲁棒容积卡尔曼滤波航天器姿态估计新方法在权利要求书中公布了：1.一种自适应鲁棒容积卡尔曼滤波航天器姿态估计新方法，其特征是： 1应用航天器运行过程中星敏感器和陀螺的输出数据，将其作为量测量； 2选取四元数用作姿态描述参数，并建立基于四元数的星敏感器和陀螺的非线性姿态估计系统模型； 3基于MCC，建立非线性回归模型，提出基于MCC的代价函数其中核函数Cδ用柯西核函数代替常用的高斯核函数，根据代价函数推导鲁棒滤波器； 考虑如下非线性系统： xk＝fxk-1+wk-1 zk＝hxk+vk 式中：xk∈Rn×1和zk∈Rm×1分别为状态向量和测量向量，f·和h·分别是过程函数和量测函数，wk-1和vk分别是过程噪声和量测噪声； 建立非线性回归模型： 式中：令其中 在的两边同时乘Dk的负一次方得到： Gk＝bxk+ek 式中： 提出以下基于MCC的代价函数： 式中：gi,k为Cδ的第i个元素；bixk为bxk的第i行；L＝m+n表示Cδ的维数，Cδ为柯西核函数xk的最优估计表示如下： 公式通过如下方程进行求解： 定义Hi,k＝Cδei,k，得到 式中：Hx,k＝diagCδe1,k,…,Cδen,k，Hz,k＝diagCδen+1,k,…,Cδen+m,k，diag·为对角矩阵； 等式进一步表示为： 在CKF框架中使用Hk来优化量测信息，根据Hk对残差协方差矩阵进行重新加权，并对量测值进行重构，更新后的协方差定义为： 定义先验状态协方差和测量噪声协方差为： 4基于新息序列和残差序列推导自适应衰落因子ak，根据自适应衰落因子对过程噪声进行校正从而调节过程噪声统计信息不足对系统带来的影响； 5将得到的鲁棒滤波器及自适应因子代入容积卡尔曼滤波器框架中。

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