以固定翼飞机为例,开发了一种基于矢量场输入的状态相关 LQR 控制器,以及从误差状态和李群理论得出的 EKF,以估计飞机状态和惯性风速。通过蒙特卡罗模拟证明了这种控制器/估计器组合的稳健性。接下来,通过使用阻力系数、部分更新和关键帧重置增强滤波器,提高了多旋翼飞行器最先进的 EKF 的准确性、稳健性和一致性。蒙特卡罗模拟证明了增强滤波器的准确性和一致性得到了提高。最后,推导出使用图像坐标的视觉惯性 EKF,以及用于估计精确视觉惯性估计算法所需变换的离线校准工具。通过数值模拟还表明基于图像的 EKF 和校准器在各种条件下都具有稳健性。