Journals
Publish with us
Publishing partnerships
About us
Blog
Mathematical Problems in Engineering
Journal overview
For authors
For reviewers
For editors
Table of Contents
Special Issues
Mathematical Problems in Engineering
/
2009
/
Article
/
Tab 4
/
Research Article
Highly Efficient Sigma Point Filter for Spacecraft Attitude and Rate Estimation
Table 4
Pseudocode and computational expense evaluation of the MEKF with closed-form solutions.
Algorithm
×
+
√
Initialize
̂
𝐱
0
̂
𝐚
=
[
𝑇
0
̂
𝐛
,
Δ
𝑇
0
]
𝑇
=
𝟎
6
×
1
,
̂
𝐪
0
=
[
𝟎
𝑇
3
×
1
,
1
]
𝑇
,
̂
𝐛
0
=
𝟎
3
×
1
𝐏
𝐴
0
=
𝜀
2
𝑎
𝐈
3
,
𝐏
𝐵
0
=
𝜀
2
𝑏
𝐈
3
,
𝐐
𝐴
𝑘
=
𝑇
(
𝜎
2
A
R
W
+
(
1
/
3
)
𝜎
2
R
R
W
𝑇
2
)
𝐈
3
𝐐
𝑘
𝐵
𝐴
=
−
(
1
/
2
)
𝜎
2
R
R
W
𝑇
2
𝐈
3
,
𝐐
𝐵
𝑘
=
𝜎
2
R
R
W
𝑇
𝐈
3
Propagation
𝝎
𝑘
−
1
=
𝜔
m
e
a
s
𝑘
−
1
−
̂
𝐛
𝑘
−
1
,
𝜔
𝑘
−
1
𝝎
=
|
𝑘
−
1
|
,
𝜙
𝑘
−
1
=
𝜔
𝑘
−
1
𝑇
6
5
1
̂
𝐪
𝝎
𝑘
−
1
𝝓
=
[
8
𝑇
𝑘
−
1
𝜙
,
(
1
6
−
2
𝑘
−
1
)
]
𝑇
𝜙
/
(
1
6
+
2
𝑘
−
1
)
6
2
̂
𝝎
𝐧
=
𝑘
−
1
/
𝜔
𝑘
−
1
3
Φ
𝑘
−
1
=
𝐈
3
𝜙
−
s
i
n
𝑘
−
1
[
̂
𝜙
𝐧
×
]
+
(
1
−
c
o
s
𝑘
−
1
̂
)
[
𝐧
×
]
2
≈
𝐈
3
𝜙
−
(
𝑘
−
1
𝜙
−
(
3
𝑘
−
1
̂
𝜙
/
6
)
)
[
𝐧
×
]
+
(
2
𝑘
−
1
̂
/
2
)
[
𝐧
×
]
2
49
30
Ψ
𝑘
−
1
=
(
𝑇
/
2
)
𝐈
3
𝜙
−
(
(
1
−
c
o
s
𝑘
−
1
)
/
𝜔
𝑘
−
1
̂
𝐧
)
[
𝑘
−
1
𝜙
×
]
+
(
(
𝑘
−
1
𝜙
−
s
i
n
𝑘
−
1
)
/
𝜔
𝑘
−
1
̂
𝐧
)
[
𝑘
−
1
×
]
2
≈
(
𝑇
/
2
)
𝐈
3
𝜙
−
(
2
𝑘
−
1
/
2
𝜔
𝑘
−
1
̂
𝐧
)
[
𝑘
−
1
𝜙
×
]
+
(
3
𝑘
−
1
/
6
𝜔
𝑘
−
1
̂
𝐧
)
[
𝑘
−
1
×
]
2
51
30
𝐏
𝐴
𝑘
/
𝑘
−
1
=
Φ
𝑘
−
1
𝐏
𝐴
𝑘
−
1
Φ
𝑇
𝑘
−
1
+
Ψ
𝑘
−
1
𝐏
𝐵
𝑘
−
1
Ψ
𝑇
𝑘
−
1
108
81
+
Ψ
𝑘
−
1
𝐏
𝐵
𝐴
𝑘
−
1
Φ
𝑇
𝑘
−
1
+
(
Ψ
𝑘
−
1
𝐏
𝐵
𝐴
𝑘
−
1
Φ
𝑇
𝑘
−
1
)
𝑇
+
𝐐
𝐴
𝑘
54
57
𝐏
𝐵
𝐴
𝑘
/
𝑘
−
1
=
𝐏
𝐵
𝐴
𝑘
−
1
Φ
𝑇
𝑘
−
1
+
𝐏
𝐵
𝑘
−
1
Ψ
𝑇
𝑘
−
1
+
𝐐
𝑘
𝐵
𝐴
54
48
𝐏
𝐵
𝑘
/
𝑘
−
1
=
𝐏
𝐵
𝑘
−
1
+
𝐐
𝐵
𝑘
3
̂
𝐪
𝑘
/
𝑘
−
1
=
̂
𝐪
𝑘
−
1
⊗
̂
𝐪
𝝎
𝑘
−
1
,
̂
𝐪
𝑘
/
𝑘
−
1
=
̂
𝐪
𝑘
/
𝑘
−
1
̂
/
‖
𝐪
𝑘
/
𝑘
−
1
‖
22
15
1
̂
𝐛
𝑘
/
𝑘
−
1
=
̂
𝐛
𝑘
−
1
353
271
2
Measurement update
𝐏
𝑍
𝑘
/
𝑘
−
1
=
𝐇
𝑘
𝐏
𝑋
𝑘
/
𝑘
−
1
𝐇
𝑇
𝑘
+
𝐑
𝑘
=
𝐏
𝐴
𝑘
/
𝑘
−
1
+
𝐑
𝑘
3
𝐏
𝐴
𝑍
𝑘
/
𝑘
−
1
=
𝐏
𝐴
𝑘
/
𝑘
−
1
𝐇
𝑇
𝑘
=
𝐏
𝐴
𝑘
/
𝑘
−
1
𝐏
𝐵
𝑍
𝑘
/
𝑘
−
1
=
𝐏
𝐵
𝐴
𝑘
/
𝑘
−
1
𝐇
𝑇
𝑘
=
𝐏
𝐵
𝐴
𝑘
/
𝑘
−
1
𝐊
𝑘
𝐴
𝑍
=
𝐏
𝐴
𝑘
/
𝑘
−
1
(
𝐏
𝑍
𝑘
/
𝑘
−
1
)
−
1
,
𝐊
𝑘
𝐵
𝑍
=
𝐏
𝐵
𝐴
𝑘
/
𝑘
−
1
(
𝐏
𝑍
𝑘
/
𝑘
−
1
)
−
1
114
58
𝛿
𝐪
m
e
a
s
𝑘
=
̂
𝐪
−
1
𝑘
/
𝑘
−
1
⊗
𝐪
m
e
a
s
𝑘
16
12
𝑧
m
e
a
s
𝑘
=
4
𝐪
m
e
a
s
𝑘
/
(
1
+
𝑞
4
m
e
a
s
𝑘
)
,
𝜸
m
e
a
s
𝑘
=
̂
𝑧
m
e
a
s
𝑘
5
4
̂
𝐚
𝑘
=
𝐊
𝑘
𝐴
𝑍
𝜸
m
e
a
s
𝑘
,
Δ
̂
𝐛
𝑘
=
𝐊
𝑘
𝐵
𝑍
𝜸
m
e
a
s
𝑘
18
9
𝐏
𝐴
𝑘
=
𝐏
𝐴
𝑘
/
𝑘
−
1
−
𝐊
𝑘
𝐴
𝑍
(
𝐏
𝐴
𝑍
𝑘
/
𝑘
−
1
)
𝑇
27
27
𝐏
𝑘
𝐵
𝐴
=
𝐏
𝐵
𝐴
𝑘
/
𝑘
−
1
−
𝐊
𝑘
𝐵
𝑍
(
𝐏
𝐴
𝑍
𝑘
/
𝑘
−
1
)
𝑇
27
27
𝐏
𝐵
𝑘
=
𝐏
𝐵
𝑘
/
𝑘
−
1
−
𝐊
𝐵
𝑍
𝑘
/
𝑘
−
1
(
𝐏
𝐵
𝑍
𝑘
/
𝑘
−
1
)
𝑇
27
27
̂
𝐪
𝑘
=
̂
𝐪
𝑘
/
𝑘
−
1
̂
⊗
𝛿
̂
𝐚
𝐪
(
𝑘
)
,
̂
𝐪
𝑘
=
̂
𝐪
𝑘
̂
/
‖
𝐪
𝑘
‖
22
15
1
̂
𝐛
𝑘
=
̂
𝐛
𝑘
/
𝑘
−
1
̂
𝐛
+
Δ
𝑘
3
256
185
1