Merge branch 'terrainaltfield' of github.com:PX4/Firmware

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diff --git a/src/modules/ekf_att_pos_estimator/ekf_att_pos_estimator_main.cpp b/src/modules/ekf_att_pos_estimator/ekf_att_pos_estimator_main.cpp
index 91d17e787..97abb76a9 100644
--- a/src/modules/ekf_att_pos_estimator/ekf_att_pos_estimator_main.cpp
+++ b/src/modules/ekf_att_pos_estimator/ekf_att_pos_estimator_main.cpp
@@ -58,6 +58,7 @@
 #include <drivers/drv_accel.h>
 #include <drivers/drv_mag.h>
 #include <drivers/drv_baro.h>
+#include <drivers/drv_range_finder.h>
 #ifdef SENSOR_COMBINED_SUB
 #include <uORB/topics/sensor_combined.h>
 #endif
@@ -96,7 +97,10 @@ extern "C" __EXPORT int ekf_att_pos_estimator_main(int argc, char *argv[]);
 
 __EXPORT uint32_t millis();
 
+__EXPORT uint64_t getMicros();
+
 static uint64_t IMUmsec = 0;
+static uint64_t IMUusec = 0;
 static const uint64_t FILTER_INIT_DELAY = 1 * 1000 * 1000;
 
 uint32_t millis()
@@ -104,6 +108,11 @@ uint32_t millis()
 	return IMUmsec;
 }
 
+uint64_t getMicros()
+{
+	return IMUusec;
+}
+
 class FixedwingEstimator
 {
 public:
@@ -171,6 +180,7 @@ private:
 #else
 	int		_sensor_combined_sub;
 #endif
+	int		_distance_sub;			/**< distance measurement */
 	int		_airspeed_sub;			/**< airspeed subscription */
 	int		_baro_sub;			/**< barometer subscription */
 	int		_gps_sub;			/**< GPS subscription */
@@ -196,7 +206,8 @@ private:
 	struct vehicle_global_position_s		_global_pos;		/**< global vehicle position */
 	struct vehicle_local_position_s			_local_pos;		/**< local vehicle position */
 	struct vehicle_gps_position_s			_gps;			/**< GPS position */
-	struct wind_estimate_s				_wind;			/**< Wind estimate */
+	struct wind_estimate_s				_wind;			/**< wind estimate */
+	struct range_finder_report			_distance;		/**< distance estimate */
 
 	struct gyro_scale				_gyro_offsets;
 	struct accel_scale				_accel_offsets;
@@ -226,6 +237,7 @@ private:
 	hrt_abstime					_filter_start_time;
 	hrt_abstime					_last_sensor_timestamp;
 	hrt_abstime					_last_run;
+	hrt_abstime					_distance_last_valid;
 	bool						_gyro_valid;
 	bool						_accel_valid;
 	bool						_mag_valid;
@@ -342,6 +354,7 @@ FixedwingEstimator::FixedwingEstimator() :
 #else
 	_sensor_combined_sub(-1),
 #endif
+	_distance_sub(-1),
 	_airspeed_sub(-1),
 	_baro_sub(-1),
 	_gps_sub(-1),
@@ -399,6 +412,7 @@ FixedwingEstimator::FixedwingEstimator() :
 	_filter_start_time(0),
 	_last_sensor_timestamp(0),
 	_last_run(0),
+	_distance_last_valid(0),
 	_gyro_valid(false),
 	_accel_valid(false),
 	_mag_valid(false),
@@ -549,6 +563,7 @@ FixedwingEstimator::parameters_update()
 		_ekf->gyroProcessNoise = _parameters.gyro_pnoise;
         	_ekf->accelProcessNoise = _parameters.acc_pnoise;
 		_ekf->airspeedMeasurementSigma = _parameters.eas_noise;
+		_ekf->rngFinderPitch = 0.0f; // XXX base on SENS_BOARD_Y_OFF
 	}
 
 	return OK;
@@ -704,6 +719,7 @@ FixedwingEstimator::task_main()
 	/*
 	 * do subscriptions
 	 */
+	_distance_sub = orb_subscribe(ORB_ID(sensor_range_finder));
 	_baro_sub = orb_subscribe(ORB_ID(sensor_baro0));
 	_airspeed_sub = orb_subscribe(ORB_ID(airspeed));
 	_gps_sub = orb_subscribe(ORB_ID(vehicle_gps_position));
@@ -753,6 +769,7 @@ FixedwingEstimator::task_main()
 	bool newHgtData = false;
 	bool newAdsData = false;
 	bool newDataMag = false;
+	bool newRangeData = false;
 
 	float posNED[3] = {0.0f, 0.0f, 0.0f}; // North, East Down position (m)
 
@@ -850,7 +867,8 @@ FixedwingEstimator::task_main()
 			}
 
 			_last_sensor_timestamp = _gyro.timestamp;
-			IMUmsec = _gyro.timestamp / 1e3f;
+			IMUmsec = _gyro.timestamp / 1e3;
+			IMUusec = _gyro.timestamp;
 
 			float deltaT = (_gyro.timestamp - _last_run) / 1e6f;
 			_last_run = _gyro.timestamp;
@@ -914,7 +932,8 @@ FixedwingEstimator::task_main()
 
 			// Copy gyro and accel
 			_last_sensor_timestamp = _sensor_combined.timestamp;
-			IMUmsec = _sensor_combined.timestamp / 1e3f;
+			IMUmsec = _sensor_combined.timestamp / 1e3;
+			IMUusec = _sensor_combined.timestamp;
 
 			float deltaT = (_sensor_combined.timestamp - _last_run) / 1e6f;
 
@@ -994,8 +1013,6 @@ FixedwingEstimator::task_main()
 
 			if (gps_updated) {
 
-				last_gps = _gps.timestamp_position;
-
 				orb_copy(ORB_ID(vehicle_gps_position), _gps_sub, &_gps);
 				perf_count(_perf_gps);
 
@@ -1008,11 +1025,17 @@ FixedwingEstimator::task_main()
 					_gps_start_time = hrt_absolute_time();
 
 					/* check if we had a GPS outage for a long time */
-					if (hrt_elapsed_time(&last_gps) > 5 * 1000 * 1000) {
+					float gps_elapsed = hrt_elapsed_time(&last_gps) / 1e6f;
+
+					const float pos_reset_threshold = 5.0f; // seconds
+
+					/* timeout of 5 seconds */
+					if (gps_elapsed > pos_reset_threshold) {
 						_ekf->ResetPosition();
 						_ekf->ResetVelocity();
 						_ekf->ResetStoredStates();
 					}
+					_ekf->updateDtGpsFilt(math::constrain((_gps.timestamp_position - last_gps) / 1e6f, 0.01f, pos_reset_threshold));
 
 					/* fuse GPS updates */
 
@@ -1044,6 +1067,8 @@ FixedwingEstimator::task_main()
 
 					newDataGps = true;
 
+					last_gps = _gps.timestamp_position;
+
 				}
 
 			}
@@ -1052,8 +1077,15 @@ FixedwingEstimator::task_main()
 			orb_check(_baro_sub, &baro_updated);
 
 			if (baro_updated) {
+
+				hrt_abstime baro_last = _baro.timestamp;
+
 				orb_copy(ORB_ID(sensor_baro0), _baro_sub, &_baro);
 
+				float baro_elapsed = (_baro.timestamp - baro_last) / 1e6f;
+
+				_ekf->updateDtHgtFilt(math::constrain(baro_elapsed, 0.001f, 0.1));
+
 				_ekf->baroHgt = _baro.altitude;
 
 				if (!_baro_init) {
@@ -1114,6 +1146,19 @@ FixedwingEstimator::task_main()
 				newDataMag = false;
 			}
 
+			orb_check(_distance_sub, &newRangeData);
+
+			if (newRangeData) {
+				orb_copy(ORB_ID(sensor_range_finder), _distance_sub, &_distance);
+
+				if (_distance.valid) {
+					_ekf->rngMea = _distance.distance;
+					_distance_last_valid = _distance.timestamp;
+				} else {
+					newRangeData = false;
+				}
+			}
+
 			/*
 			 *    CHECK IF ITS THE RIGHT TIME TO RUN THINGS ALREADY
 			 */
@@ -1197,6 +1242,7 @@ FixedwingEstimator::task_main()
 				} else if (_ekf->statesInitialised) {
 
 					// We're apparently initialized in this case now
+					// check (and reset the filter as needed)
 					int check = check_filter_state();
 
 					if (check) {
@@ -1206,21 +1252,7 @@ FixedwingEstimator::task_main()
 
 					// Run the strapdown INS equations every IMU update
 					_ekf->UpdateStrapdownEquationsNED();
-	#if 0
-					// debug code - could be tunred into a filter mnitoring/watchdog function
-					float tempQuat[4];
-
-					for (uint8_t j = 0; j <= 3; j++) tempQuat[j] = states[j];
-
-					quat2eul(eulerEst, tempQuat);
 
-					for (uint8_t j = 0; j <= 2; j++) eulerDif[j] = eulerEst[j] - ahrsEul[j];
-
-					if (eulerDif[2] > pi) eulerDif[2] -= 2 * pi;
-
-					if (eulerDif[2] < -pi) eulerDif[2] += 2 * pi;
-
-	#endif
 					// store the predicted states for subsequent use by measurement fusion
 					_ekf->StoreStates(IMUmsec);
 					// Check if on ground - status is used by covariance prediction
@@ -1334,6 +1366,13 @@ FixedwingEstimator::task_main()
 						_ekf->fuseVtasData = false;
 					}
 
+					if (newRangeData) {
+						_ekf->fuseRngData = true;
+						_ekf->useRangeFinder = true;
+						_ekf->RecallStates(_ekf->statesAtRngTime, (IMUmsec - 500.0f));
+						_ekf->GroundEKF();
+					}
+
 
 					// Output results
 					math::Quaternion q(_ekf->states[0], _ekf->states[1], _ekf->states[2], _ekf->states[3]);
@@ -1447,6 +1486,10 @@ FixedwingEstimator::task_main()
 							_global_pos.vel_d = _local_pos.vz;
 						}
 
+						/* terrain altitude */
+						_global_pos.terrain_alt = _ekf->hgtRef - _ekf->flowStates[1];
+						_global_pos.terrain_alt_valid = (_distance_last_valid > 0) &&
+						(hrt_elapsed_time(&_distance_last_valid) < 20 * 1000 * 1000);
 
 						_global_pos.yaw = _local_pos.yaw;
 
@@ -1467,8 +1510,10 @@ FixedwingEstimator::task_main()
 
 						if (hrt_elapsed_time(&_wind.timestamp) > 99000) {
 							_wind.timestamp = _global_pos.timestamp;
-							_wind.windspeed_north = _ekf->states[14];
-							_wind.windspeed_east = _ekf->states[15];
+							_wind.windspeed_north = _ekf->windSpdFiltNorth;
+							_wind.windspeed_east = _ekf->windSpdFiltEast;
+							// XXX we need to do something smart about the covariance here
+							// but we default to the estimate covariance for now
 							_wind.covariance_north = _ekf->P[14][14];
 							_wind.covariance_east = _ekf->P[15][15];
 
diff --git a/src/modules/ekf_att_pos_estimator/estimator_23states.cpp b/src/modules/ekf_att_pos_estimator/estimator_23states.cpp
index c7c7305b2..94a6d165f 100644
--- a/src/modules/ekf_att_pos_estimator/estimator_23states.cpp
+++ b/src/modules/ekf_att_pos_estimator/estimator_23states.cpp
@@ -2,6 +2,11 @@
 #include <string.h>
 #include <stdio.h>
 #include <stdarg.h>
+#include <math.h>
+
+#ifndef M_PI_F
+#define M_PI_F ((float)M_PI)
+#endif
 
 #define EKF_COVARIANCE_DIVERGED 1.0e8f
 
@@ -38,13 +43,14 @@ AttPosEKF::AttPosEKF() :
     resetStates{},
     storedStates{},
     statetimeStamp{},
+    lastVelPosFusion(millis()),
     statesAtVelTime{},
     statesAtPosTime{},
     statesAtHgtTime{},
     statesAtMagMeasTime{},
     statesAtVtasMeasTime{},
     statesAtRngTime{},
-    statesAtOptFlowTime{},
+    statesAtFlowTime{},
     correctedDelAng(),
     correctedDelVel(),
     summedDelAng(),
@@ -59,7 +65,16 @@ AttPosEKF::AttPosEKF() :
     accel(),
     dVelIMU(),
     dAngIMU(),
-    dtIMU(0),
+    dtIMU(0.005f),
+    dtIMUfilt(0.005f),
+    dtVelPos(0.01f),
+    dtVelPosFilt(0.01f),
+    dtHgtFilt(0.01f),
+    dtGpsFilt(0.1f),
+    windSpdFiltNorth(0.0f),
+    windSpdFiltEast(0.0f),
+    windSpdFiltAltitude(0.0f),
+    windSpdFiltClimb(0.0f),
     fusionModeGPS(0),
     innovVelPos{},
     varInnovVelPos{},
@@ -103,13 +118,13 @@ AttPosEKF::AttPosEKF() :
 
     inhibitWindStates(true),
     inhibitMagStates(true),
-    inhibitGndHgtState(true),
+    inhibitGndState(true),
 
     onGround(true),
     staticMode(true),
     useAirspeed(true),
     useCompass(true),
-    useRangeFinder(false),
+    useRangeFinder(true),
     useOpticalFlow(false),
 
     ekfDiverged(false),
@@ -117,7 +132,24 @@ AttPosEKF::AttPosEKF() :
     current_ekf_state{},
     last_ekf_error{},
     numericalProtection(true),
-    storeIndex(0)
+    storeIndex(0),
+    storedOmega{},
+    Popt{},
+    flowStates{},
+    prevPosN(0.0f),
+    prevPosE(0.0f),
+    auxFlowObsInnov{},
+    auxFlowObsInnovVar{},
+    fScaleFactorVar(0.0f),
+    Tnb_flow{},
+    R_LOS(0.0f),
+    auxFlowTestRatio{},
+    auxRngTestRatio(0.0f),
+    flowInnovGate(0.0f),
+    auxFlowInnovGate(0.0f),
+    rngInnovGate(0.0f),
+    minFlowRng(0.0f),
+    moCompR_LOS(0.0f)
 {
     memset(&last_ekf_error, 0, sizeof(last_ekf_error));
     memset(&current_ekf_state, 0, sizeof(current_ekf_state));
@@ -260,6 +292,9 @@ void AttPosEKF::UpdateStrapdownEquationsNED()
 
     // Constrain states (to protect against filter divergence)
     ConstrainStates();
+
+    // update filtered IMU time step length
+    dtIMUfilt = 0.99f * dtIMUfilt + 0.01f * dtIMU;
 }
 
 void AttPosEKF::CovariancePrediction(float dt)
@@ -312,7 +347,7 @@ void AttPosEKF::CovariancePrediction(float dt)
     } else {
         for (uint8_t i=16; i<=21; i++) processNoise[i] = 0;
     }
-    if (!inhibitGndHgtState) {
+    if (!inhibitGndState) {
         processNoise[22] = dt * sqrtf(sq(states[4]) + sq(states[5])) * gndHgtSigma;
     } else {
         processNoise[22] = 0;
@@ -962,6 +997,21 @@ void AttPosEKF::CovariancePrediction(float dt)
         ConstrainVariances();
 }
 
+void AttPosEKF::updateDtGpsFilt(float dt)
+{
+    dtGpsFilt = ConstrainFloat(dt, 0.001f, 2.0f) * 0.05f + dtGpsFilt * 0.95f;
+}
+
+void AttPosEKF::updateDtHgtFilt(float dt)
+{
+    dtHgtFilt = ConstrainFloat(dt, 0.001f, 2.0f) * 0.05f + dtHgtFilt * 0.95f;
+}
+
+void AttPosEKF::updateDtVelPosFilt(float dt)
+{
+    dtVelPosFilt = ConstrainFloat(dt, 0.0005f, 2.0f) * 0.05f + dtVelPosFilt * 0.95f;
+}
+
 void AttPosEKF::FuseVelposNED()
 {
 
@@ -998,6 +1048,18 @@ void AttPosEKF::FuseVelposNED()
 // associated with sequential fusion
     if (fuseVelData || fusePosData || fuseHgtData)
     {
+        uint64_t tNow = getMicros();
+        updateDtVelPosFilt((tNow - lastVelPosFusion) / 1e6f);
+        lastVelPosFusion = tNow;
+
+        // scaler according to the number of repetitions of the
+        // same measurement in one fusion step
+        float gpsVarianceScaler = dtGpsFilt / dtVelPosFilt;
+
+        // scaler according to the number of repetitions of the
+        // same measurement in one fusion step
+        float hgtVarianceScaler = dtHgtFilt / dtVelPosFilt;
+
         // set the GPS data timeout depending on whether airspeed data is present
         if (useAirspeed) horizRetryTime = gpsRetryTime;
         else horizRetryTime = gpsRetryTimeNoTAS;
@@ -1010,12 +1072,12 @@ void AttPosEKF::FuseVelposNED()
         // Estimate the GPS Velocity, GPS horiz position and height measurement variances.
         velErr = 0.2f*accNavMag; // additional error in GPS velocities caused by manoeuvring
         posErr = 0.2f*accNavMag; // additional error in GPS position caused by manoeuvring
-        R_OBS[0] = sq(vneSigma) + sq(velErr);
+        R_OBS[0] = gpsVarianceScaler * sq(vneSigma) + sq(velErr);
         R_OBS[1] = R_OBS[0];
-        R_OBS[2] = sq(vdSigma) + sq(velErr);
-        R_OBS[3] = sq(posNeSigma) + sq(posErr);
+        R_OBS[2] = gpsVarianceScaler * sq(vdSigma) + sq(velErr);
+        R_OBS[3] = gpsVarianceScaler * sq(posNeSigma) + sq(posErr);
         R_OBS[4] = R_OBS[3];
-        R_OBS[5] = sq(posDSigma) + sq(posErr);
+        R_OBS[5] = hgtVarianceScaler * sq(posDSigma) + sq(posErr);
 
         // calculate innovations and check GPS data validity using an innovation consistency check
         if (fuseVelData)
@@ -1173,7 +1235,7 @@ void AttPosEKF::FuseVelposNED()
                     }
                 }
                 // Don't update terrain state if inhibited
-                if (inhibitGndHgtState) {
+                if (inhibitGndState) {
                     Kfusion[22] = 0;
                }
 
@@ -1356,7 +1418,7 @@ void AttPosEKF::FuseMagnetometer()
                     Kfusion[i] = 0;
                 }
             }
-            if (!inhibitGndHgtState) {
+            if (!inhibitGndState) {
                 Kfusion[22] = SK_MX[0]*(P[22][19] + P[22][1]*SH_MAG[0] + P[22][3]*SH_MAG[2] + P[22][0]*SK_MX[3] - P[22][2]*SK_MX[2] - P[22][16]*SK_MX[1] + P[22][17]*SK_MX[5] - P[22][18]*SK_MX[4]);
             } else {
                 Kfusion[22] = 0;
@@ -1430,11 +1492,6 @@ void AttPosEKF::FuseMagnetometer()
                 Kfusion[20] = 0;
                 Kfusion[21] = 0;
             }
-            if (!inhibitGndHgtState) {
-                Kfusion[22] = SK_MY[0]*(P[22][20] + P[22][0]*SH_MAG[2] + P[22][1]*SH_MAG[1] + P[22][2]*SH_MAG[0] - P[22][3]*SK_MY[2] - P[22][17]*SK_MY[1] - P[22][16]*SK_MY[3] + P[22][18]*SK_MY[4]);
-            } else {
-                Kfusion[22] = 0;
-            }
             varInnovMag[1] = 1.0f/SK_MY[0];
             innovMag[1] = MagPred[1] - magData.y;
         }
@@ -1505,11 +1562,6 @@ void AttPosEKF::FuseMagnetometer()
                 Kfusion[20] = 0;
                 Kfusion[21] = 0;
             }
-            if (!inhibitGndHgtState) {
-                Kfusion[22] = SK_MZ[0]*(P[22][21] + P[22][0]*SH_MAG[1] + P[22][3]*SH_MAG[0] - P[22][1]*SK_MZ[2] + P[22][2]*SK_MZ[3] + P[22][18]*SK_MZ[1] + P[22][16]*SK_MZ[5] - P[22][17]*SK_MZ[4]);
-            } else {
-                Kfusion[22] = 0;
-            }
             varInnovMag[2] = 1.0f/SK_MZ[0];
             innovMag[2] = MagPred[2] - magData.z;
 
@@ -1616,6 +1668,32 @@ void AttPosEKF::FuseAirspeed()
     // Perform fusion of True Airspeed measurement
     if (useAirspeed && fuseVtasData && (VtasPred > 1.0f) && (VtasMeas > 8.0f))
     {
+
+        float altDiff = fabsf(windSpdFiltAltitude - hgtMea);
+
+        if (isfinite(windSpdFiltClimb)) {
+            windSpdFiltClimb = ((1.0f - 0.0002f) * windSpdFiltClimb) + (0.0002f * states[6]);
+        } else {
+            windSpdFiltClimb = states[6];
+        }
+
+        if (altDiff < 20.0f) {
+            // Lowpass the output of the wind estimate - we want a long-term
+            // stable estimate, but not start to load into the overall dynamics
+            // of the system (which adjusting covariances would do)
+
+            // Change filter coefficient based on altitude change rate
+            float windFiltCoeff = ConstrainFloat(fabsf(windSpdFiltClimb) / 1000.0f, 0.00005f, 0.2f);
+
+            windSpdFiltNorth = ((1.0f - windFiltCoeff) * windSpdFiltNorth) + (windFiltCoeff * vwn);
+            windSpdFiltEast = ((1.0f - windFiltCoeff) * windSpdFiltEast) + (windFiltCoeff * vwe);
+        } else {
+            windSpdFiltNorth = vwn;
+            windSpdFiltEast = vwe;
+        }
+
+        windSpdFiltAltitude = hgtMea;
+
         // Calculate observation jacobians
         SH_TAS[0] = 1/(sqrt(sq(ve - vwe) + sq(vn - vwn) + sq(vd)));
         SH_TAS[1] = (SH_TAS[0]*(2.0f*ve - 2*vwe))/2.0f;
@@ -1675,11 +1753,6 @@ void AttPosEKF::FuseAirspeed()
                 Kfusion[i] = 0;
             }
         }
-        if (!inhibitGndHgtState) {
-            Kfusion[22] = SK_TAS*(P[22][4]*SH_TAS[2] - P[22][14]*SH_TAS[2] + P[22][5]*SH_TAS[1] - P[22][15]*SH_TAS[1] + P[22][6]*vd*SH_TAS[0]);
-        } else {
-            Kfusion[22] = 0;
-        }
         varInnovVtas = 1.0f/SK_TAS;
 
         // Calculate the measurement innovation
@@ -1811,8 +1884,11 @@ void AttPosEKF::FuseRangeFinder()
         rngPred = (ptd - pd)/cosRngTilt;
         innovRng = rngPred - rngMea;
 
-        // Check the innovation for consistency and don't fuse if > 5Sigma
-        if ((innovRng*innovRng*SK_RNG[0]) < 25)
+        // calculate the innovation consistency test ratio
+        auxRngTestRatio = sq(innovRng) / (sq(rngInnovGate) * varInnovRng);
+
+        // Check the innovation for consistency and don't fuse if out of bounds
+        if (auxRngTestRatio < 1.0f)
         {
             // correct the state vector
             states[22] = states[22] - Kfusion[22] * innovRng;
@@ -1827,285 +1903,387 @@ void AttPosEKF::FuseRangeFinder()
 
 void AttPosEKF::FuseOptFlow()
 {
-    static uint8_t obsIndex;
-    static float SH_LOS[13];
-    static float SKK_LOS[15];
-    static float SK_LOS[2];
-    static float q0 = 0.0f;
-    static float q1 = 0.0f;
-    static float q2 = 0.0f;
-    static float q3 = 1.0f;
-    static float vn = 0.0f;
-    static float ve = 0.0f;
-    static float vd = 0.0f;
-    static float pd = 0.0f;
-    static float ptd = 0.0f;
-    static float R_LOS = 0.01f;
-    static float losPred[2];
-
-    // Transformation matrix from nav to body axes
-    Mat3f Tnb_local;
-    // Transformation matrix from body to sensor axes
-    // assume camera is aligned with Z body axis plus a misalignment
-    // defined by 3 small angles about X, Y and Z body axis
-    Mat3f Tbs;
-    Tbs.x.y =  a3;
-    Tbs.y.x = -a3;
-    Tbs.x.z = -a2;
-    Tbs.z.x =  a2;
-    Tbs.y.z =  a1;
-    Tbs.z.y = -a1;
-    // Transformation matrix from navigation to sensor axes
-    Mat3f Tns;
-    float H_LOS[n_states];
-    for (uint8_t i = 0; i < n_states; i++) {
-        H_LOS[i] = 0.0f;
-    }
-    Vector3f velNED_local;
-    Vector3f relVelSensor;
+//     static uint8_t obsIndex;
+//     static float SH_LOS[13];
+//     static float SKK_LOS[15];
+//     static float SK_LOS[2];
+//     static float q0 = 0.0f;
+//     static float q1 = 0.0f;
+//     static float q2 = 0.0f;
+//     static float q3 = 1.0f;
+//     static float vn = 0.0f;
+//     static float ve = 0.0f;
+//     static float vd = 0.0f;
+//     static float pd = 0.0f;
+//     static float ptd = 0.0f;
+//     static float R_LOS = 0.01f;
+//     static float losPred[2];
+
+//     // Transformation matrix from nav to body axes
+//     Mat3f Tnb_local;
+//     // Transformation matrix from body to sensor axes
+//     // assume camera is aligned with Z body axis plus a misalignment
+//     // defined by 3 small angles about X, Y and Z body axis
+//     Mat3f Tbs;
+//     Tbs.x.y =  a3;
+//     Tbs.y.x = -a3;
+//     Tbs.x.z = -a2;
+//     Tbs.z.x =  a2;
+//     Tbs.y.z =  a1;
+//     Tbs.z.y = -a1;
+//     // Transformation matrix from navigation to sensor axes
+//     Mat3f Tns;
+//     float H_LOS[n_states];
+//     for (uint8_t i = 0; i < n_states; i++) {
+//         H_LOS[i] = 0.0f;
+//     }
+//     Vector3f velNED_local;
+//     Vector3f relVelSensor;
+
+// // Perform sequential fusion of optical flow measurements only when in the air and tilt is less than 30 deg.
+//     if (useOpticalFlow && (fuseOptFlowData || obsIndex == 1) && !onGround && Tbs.z.z > 0.866f && rngMea > 5.0f && rngMea < 39.0f)
+//     {
+//         // Sequential fusion of XY components to spread processing load across
+//         // two prediction time steps.
+
+//         // Calculate observation jacobians and Kalman gains
+//         if (fuseOptFlowData)
+//         {
+//             // Copy required states to local variable names
+//             q0       = statesAtOptFlowTime[0];
+//             q1       = statesAtOptFlowTime[1];
+//             q2       = statesAtOptFlowTime[2];
+//             q3       = statesAtOptFlowTime[3];
+//             vn       = statesAtOptFlowTime[4];
+//             ve       = statesAtOptFlowTime[5];
+//             vd       = statesAtOptFlowTime[6];
+//             pd       = statesAtOptFlowTime[9];
+//             ptd      = statesAtOptFlowTime[22];
+//             velNED_local.x = vn;
+//             velNED_local.y = ve;
+//             velNED_local.z = vd;
+
+//             // calculate rotation from NED to body axes
+//             float q00 = sq(q0);
+//             float q11 = sq(q1);
+//             float q22 = sq(q2);
+//             float q33 = sq(q3);
+//             float q01 = q0 * q1;
+//             float q02 = q0 * q2;
+//             float q03 = q0 * q3;
+//             float q12 = q1 * q2;
+//             float q13 = q1 * q3;
+//             float q23 = q2 * q3;
+//             Tnb_local.x.x = q00 + q11 - q22 - q33;
+//             Tnb_local.y.y = q00 - q11 + q22 - q33;
+//             Tnb_local.z.z = q00 - q11 - q22 + q33;
+//             Tnb_local.y.x = 2*(q12 - q03);
+//             Tnb_local.z.x = 2*(q13 + q02);
+//             Tnb_local.x.y = 2*(q12 + q03);
+//             Tnb_local.z.y = 2*(q23 - q01);
+//             Tnb_local.x.z = 2*(q13 - q02);
+//             Tnb_local.y.z = 2*(q23 + q01);
+
+//             // calculate transformation from NED to sensor axes
+//             Tns = Tbs*Tnb_local;
+
+//             // calculate range from ground plain to centre of sensor fov assuming flat earth
+//             float range = ConstrainFloat(((ptd - pd)/Tns.z.z),0.5f,100.0f);
+
+//             // calculate relative velocity in sensor frame
+//             relVelSensor = Tns*velNED_local;
+
+//             // divide velocity by range  and include angular rate effects to get predicted angular LOS rates relative to X and Y axes
+//             losPred[0] =  relVelSensor.y/range;
+//             losPred[1] = -relVelSensor.x/range;
+
+//             //printf("relVelSensor.x=%5.1f, relVelSensor.y=%5.1f\n", relVelSensor.x, relVelSensor.y);
+//             //printf("Xpred=%5.2f, Xmea=%5.2f, Ypred=%5.2f, Ymea=%5.2f, delAng.x=%4.4f, delAng.y=%4.4f\n", losPred[0], losData[0], losPred[1], losData[1], delAng.x, delAng.y);
+//             //printf("omegaX=%5.2f, omegaY=%5.2f, velY=%5.1f velX=%5.1f\n, range=%5.1f\n", delAngRel.x/dt, delAngRel.y/dt, relVelSensor.y, relVelSensor.x, range);
+
+//             // Calculate observation jacobians
+//             SH_LOS[0] = a1*(2*q0*q1 + 2*q2*q3) + a2*(2*q0*q2 - 2*q1*q3) - sq(q0) + sq(q1) + sq(q2) - sq(q3);
+//             SH_LOS[1] = vd*(a2*(sq(q0) - sq(q1) - sq(q2) + sq(q3)) + 2*q0*q2 - 2*q1*q3 - a3*(2*q0*q1 + 2*q2*q3)) - ve*(a3*(sq(q0) - sq(q1) + sq(q2) - sq(q3)) + 2*q0*q3 + 2*q1*q2 + a2*(2*q0*q1 - 2*q2*q3)) + vn*(a2*(2*q0*q2 + 2*q1*q3) + a3*(2*q0*q3 - 2*q1*q2) - sq(q0) - sq(q1) + sq(q2) + sq(q3));
+//             SH_LOS[2] = ve*(a1*(2*q0*q1 - 2*q2*q3) + a3*(2*q0*q3 + 2*q1*q2) - sq(q0) + sq(q1) - sq(q2) + sq(q3)) - vd*(a1*(sq(q0) - sq(q1) - sq(q2) + sq(q3)) + 2*q0*q1 + 2*q2*q3 + a3*(2*q0*q2 - 2*q1*q3)) + vn*(a3*(sq(q0) + sq(q1) - sq(q2) - sq(q3)) + 2*q0*q3 - 2*q1*q2 - a1*(2*q0*q2 + 2*q1*q3));
+//             SH_LOS[3] = 1/(pd - ptd);
+//             SH_LOS[4] = 2*q1 - 2*a2*q3 + 2*a3*q2;
+//             SH_LOS[5] = 2*a2*q2 - 2*q0 + 2*a3*q3;
+//             SH_LOS[6] = 2*q2 + 2*a2*q0 - 2*a3*q1;
+//             SH_LOS[7] = 1/sq(pd - ptd);
+//             SH_LOS[8] = 2*q2 + 2*a1*q3 - 2*a3*q1;
+//             SH_LOS[9] = 2*q3 - 2*a1*q2 + 2*a3*q0;
+//             SH_LOS[10] = 2*a1*q1 - 2*q0 + 2*a3*q3;
+//             SH_LOS[11] = 2*q3 + 2*a2*q1 + 2*a3*q0;
+//             SH_LOS[12] = 2*q1 + 2*a1*q0 + 2*a3*q2;
+
+//             for (uint8_t i = 0; i < n_states; i++) H_LOS[i] = 0;
+//             H_LOS[0] = - SH_LOS[2]*SH_LOS[3]*(2*a1*q1 - 2*q0 + 2*a2*q2) - SH_LOS[0]*SH_LOS[3]*(ve*SH_LOS[10] - vd*SH_LOS[12] + vn*SH_LOS[9]);
+//             H_LOS[1] = - SH_LOS[2]*SH_LOS[3]*(2*q1 + 2*a1*q0 - 2*a2*q3) - SH_LOS[0]*SH_LOS[3]*(vd*SH_LOS[10] + ve*SH_LOS[12] - vn*SH_LOS[8]);
+//             H_LOS[2] = SH_LOS[0]*SH_LOS[3]*(vd*SH_LOS[9] + ve*SH_LOS[8] + vn*SH_LOS[12]) - SH_LOS[2]*SH_LOS[3]*(2*q2 + 2*a2*q0 + 2*a1*q3);
+//             H_LOS[3] = SH_LOS[2]*SH_LOS[3]*(2*q3 - 2*a1*q2 + 2*a2*q1) + SH_LOS[0]*SH_LOS[3]*(vd*SH_LOS[8] - ve*SH_LOS[9] + vn*SH_LOS[10]);
+//             H_LOS[4] = -SH_LOS[0]*SH_LOS[3]*(a3*(sq(q0) + sq(q1) - sq(q2) - sq(q3)) + 2*q0*q3 - 2*q1*q2 - a1*(2*q0*q2 + 2*q1*q3));
+//             H_LOS[5] = -SH_LOS[0]*SH_LOS[3]*(a1*(2*q0*q1 - 2*q2*q3) + a3*(2*q0*q3 + 2*q1*q2) - sq(q0) + sq(q1) - sq(q2) + sq(q3));
+//             H_LOS[6] = SH_LOS[0]*SH_LOS[3]*(a1*(sq(q0) - sq(q1) - sq(q2) + sq(q3)) + 2*q0*q1 + 2*q2*q3 + a3*(2*q0*q2 - 2*q1*q3));
+//             H_LOS[9] = SH_LOS[0]*SH_LOS[2]*SH_LOS[7];
+//             H_LOS[22] = -SH_LOS[0]*SH_LOS[2]*SH_LOS[7];
+
+//             // Calculate Kalman gain
+//             SKK_LOS[0] = a2*(sq(q0) - sq(q1) - sq(q2) + sq(q3)) + 2*q0*q2 - 2*q1*q3 - a3*(2*q0*q1 + 2*q2*q3);
+//             SKK_LOS[1] = a3*(sq(q0) - sq(q1) + sq(q2) - sq(q3)) + 2*q0*q3 + 2*q1*q2 + a2*(2*q0*q1 - 2*q2*q3);
+//             SKK_LOS[2] = a2*(2*q0*q2 + 2*q1*q3) + a3*(2*q0*q3 - 2*q1*q2) - sq(q0) - sq(q1) + sq(q2) + sq(q3);
+//             SKK_LOS[3] = a1*(sq(q0) - sq(q1) - sq(q2) + sq(q3)) + 2*q0*q1 + 2*q2*q3 + a3*(2*q0*q2 - 2*q1*q3);
+//             SKK_LOS[4] = a1*(2*q0*q1 - 2*q2*q3) + a3*(2*q0*q3 + 2*q1*q2) - sq(q0) + sq(q1) - sq(q2) + sq(q3);
+//             SKK_LOS[5] = a3*(sq(q0) + sq(q1) - sq(q2) - sq(q3)) + 2*q0*q3 - 2*q1*q2 - a1*(2*q0*q2 + 2*q1*q3);
+//             SKK_LOS[6] = SH_LOS[2]*SH_LOS[3]*(2*q3 - 2*a1*q2 + 2*a2*q1) + SH_LOS[0]*SH_LOS[3]*(vd*SH_LOS[8] - ve*SH_LOS[9] + vn*SH_LOS[10]);
+//             SKK_LOS[7] = SH_LOS[2]*SH_LOS[3]*(2*q1 + 2*a1*q0 - 2*a2*q3) + SH_LOS[0]*SH_LOS[3]*(vd*SH_LOS[10] + ve*SH_LOS[12] - vn*SH_LOS[8]);
+//             SKK_LOS[8] = SH_LOS[2]*SH_LOS[3]*(2*a1*q1 - 2*q0 + 2*a2*q2) + SH_LOS[0]*SH_LOS[3]*(ve*SH_LOS[10] - vd*SH_LOS[12] + vn*SH_LOS[9]);
+//             SKK_LOS[9] = SH_LOS[2]*SH_LOS[3]*(2*q2 + 2*a2*q0 + 2*a1*q3) - SH_LOS[0]*SH_LOS[3]*(vd*SH_LOS[9] + ve*SH_LOS[8] + vn*SH_LOS[12]);
+//             SKK_LOS[10] = SH_LOS[1]*SH_LOS[3]*(2*a1*q1 - 2*q0 + 2*a2*q2) + SH_LOS[0]*SH_LOS[3]*(vd*SH_LOS[6] - ve*SH_LOS[11] + vn*SH_LOS[5]);
+//             SKK_LOS[11] = SH_LOS[1]*SH_LOS[3]*(2*q1 + 2*a1*q0 - 2*a2*q3) - SH_LOS[0]*SH_LOS[3]*(vd*SH_LOS[11] + ve*SH_LOS[6] + vn*SH_LOS[4]);
+//             SKK_LOS[12] = SH_LOS[1]*SH_LOS[3]*(2*q2 + 2*a2*q0 + 2*a1*q3) - SH_LOS[0]*SH_LOS[3]*(vd*SH_LOS[5] + ve*SH_LOS[4] - vn*SH_LOS[6]);
+//             SKK_LOS[13] = SH_LOS[1]*SH_LOS[3]*(2*q3 - 2*a1*q2 + 2*a2*q1) - SH_LOS[0]*SH_LOS[3]*(ve*SH_LOS[5] - vd*SH_LOS[4] + vn*SH_LOS[11]);
+//             SKK_LOS[14] = SH_LOS[0];
+
+//             SK_LOS[0] = 1/(R_LOS + SKK_LOS[8]*(P[0][0]*SKK_LOS[8] + P[1][0]*SKK_LOS[7] + P[2][0]*SKK_LOS[9] - P[3][0]*SKK_LOS[6] - P[9][0]*SH_LOS[2]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[22][0]*SH_LOS[2]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[4][0]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[5]*SKK_LOS[14] + P[5][0]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[4]*SKK_LOS[14] - P[6][0]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[3]*SKK_LOS[14]) + SKK_LOS[7]*(P[0][1]*SKK_LOS[8] + P[1][1]*SKK_LOS[7] + P[2][1]*SKK_LOS[9] - P[3][1]*SKK_LOS[6] - P[9][1]*SH_LOS[2]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[22][1]*SH_LOS[2]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[4][1]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[5]*SKK_LOS[14] + P[5][1]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[4]*SKK_LOS[14] - P[6][1]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[3]*SKK_LOS[14]) + SKK_LOS[9]*(P[0][2]*SKK_LOS[8] + P[1][2]*SKK_LOS[7] + P[2][2]*SKK_LOS[9] - P[3][2]*SKK_LOS[6] - P[9][2]*SH_LOS[2]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[22][2]*SH_LOS[2]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[4][2]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[5]*SKK_LOS[14] + P[5][2]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[4]*SKK_LOS[14] - P[6][2]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[3]*SKK_LOS[14]) - SKK_LOS[6]*(P[0][3]*SKK_LOS[8] + P[1][3]*SKK_LOS[7] + P[2][3]*SKK_LOS[9] - P[3][3]*SKK_LOS[6] - P[9][3]*SH_LOS[2]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[22][3]*SH_LOS[2]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[4][3]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[5]*SKK_LOS[14] + P[5][3]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[4]*SKK_LOS[14] - P[6][3]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[3]*SKK_LOS[14]) - SH_LOS[2]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14]*(P[0][9]*SKK_LOS[8] + P[1][9]*SKK_LOS[7] + P[2][9]*SKK_LOS[9] - P[3][9]*SKK_LOS[6] - P[9][9]*SH_LOS[2]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[22][9]*SH_LOS[2]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[4][9]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[5]*SKK_LOS[14] + P[5][9]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[4]*SKK_LOS[14] - P[6][9]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[3]*SKK_LOS[14]) + SH_LOS[2]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14]*(P[0][22]*SKK_LOS[8] + P[1][22]*SKK_LOS[7] + P[2][22]*SKK_LOS[9] - P[3][22]*SKK_LOS[6] - P[9][22]*SH_LOS[2]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[22][22]*SH_LOS[2]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[4][22]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[5]*SKK_LOS[14] + P[5][22]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[4]*SKK_LOS[14] - P[6][22]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[3]*SKK_LOS[14]) + SH_LOS[3]*SKK_LOS[5]*SKK_LOS[14]*(P[0][4]*SKK_LOS[8] + P[1][4]*SKK_LOS[7] + P[2][4]*SKK_LOS[9] - P[3][4]*SKK_LOS[6] - P[9][4]*SH_LOS[2]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[22][4]*SH_LOS[2]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[4][4]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[5]*SKK_LOS[14] + P[5][4]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[4]*SKK_LOS[14] - P[6][4]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[3]*SKK_LOS[14]) + SH_LOS[3]*SKK_LOS[4]*SKK_LOS[14]*(P[0][5]*SKK_LOS[8] + P[1][5]*SKK_LOS[7] + P[2][5]*SKK_LOS[9] - P[3][5]*SKK_LOS[6] - P[9][5]*SH_LOS[2]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[22][5]*SH_LOS[2]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[4][5]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[5]*SKK_LOS[14] + P[5][5]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[4]*SKK_LOS[14] - P[6][5]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[3]*SKK_LOS[14]) - SH_LOS[3]*SKK_LOS[3]*SKK_LOS[14]*(P[0][6]*SKK_LOS[8] + P[1][6]*SKK_LOS[7] + P[2][6]*SKK_LOS[9] - P[3][6]*SKK_LOS[6] - P[9][6]*SH_LOS[2]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[22][6]*SH_LOS[2]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[4][6]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[5]*SKK_LOS[14] + P[5][6]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[4]*SKK_LOS[14] - P[6][6]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[3]*SKK_LOS[14]));
+//             Kfusion[0] = -SK_LOS[0]*(P[0][0]*SKK_LOS[8] + P[0][1]*SKK_LOS[7] - P[0][3]*SKK_LOS[6] + P[0][2]*SKK_LOS[9] - P[0][9]*SH_LOS[2]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[0][22]*SH_LOS[2]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[0][4]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[5]*SKK_LOS[14] + P[0][5]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[4]*SKK_LOS[14] - P[0][6]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[3]*SKK_LOS[14]);
+//             Kfusion[1] = -SK_LOS[0]*(P[1][0]*SKK_LOS[8] + P[1][1]*SKK_LOS[7] - P[1][3]*SKK_LOS[6] + P[1][2]*SKK_LOS[9] - P[1][9]*SH_LOS[2]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[1][22]*SH_LOS[2]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[1][4]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[5]*SKK_LOS[14] + P[1][5]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[4]*SKK_LOS[14] - P[1][6]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[3]*SKK_LOS[14]);
+//             Kfusion[2] = -SK_LOS[0]*(P[2][0]*SKK_LOS[8] + P[2][1]*SKK_LOS[7] - P[2][3]*SKK_LOS[6] + P[2][2]*SKK_LOS[9] - P[2][9]*SH_LOS[2]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[2][22]*SH_LOS[2]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[2][4]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[5]*SKK_LOS[14] + P[2][5]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[4]*SKK_LOS[14] - P[2][6]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[3]*SKK_LOS[14]);
+//             Kfusion[3] = -SK_LOS[0]*(P[3][0]*SKK_LOS[8] + P[3][1]*SKK_LOS[7] - P[3][3]*SKK_LOS[6] + P[3][2]*SKK_LOS[9] - P[3][9]*SH_LOS[2]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[3][22]*SH_LOS[2]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[3][4]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[5]*SKK_LOS[14] + P[3][5]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[4]*SKK_LOS[14] - P[3][6]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[3]*SKK_LOS[14]);
+//             Kfusion[4] = -SK_LOS[0]*(P[4][0]*SKK_LOS[8] + P[4][1]*SKK_LOS[7] - P[4][3]*SKK_LOS[6] + P[4][2]*SKK_LOS[9] - P[4][9]*SH_LOS[2]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[4][22]*SH_LOS[2]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[4][4]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[5]*SKK_LOS[14] + P[4][5]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[4]*SKK_LOS[14] - P[4][6]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[3]*SKK_LOS[14]);
+//             Kfusion[5] = -SK_LOS[0]*(P[5][0]*SKK_LOS[8] + P[5][1]*SKK_LOS[7] - P[5][3]*SKK_LOS[6] + P[5][2]*SKK_LOS[9] - P[5][9]*SH_LOS[2]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[5][22]*SH_LOS[2]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[5][4]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[5]*SKK_LOS[14] + P[5][5]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[4]*SKK_LOS[14] - P[5][6]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[3]*SKK_LOS[14]);
+//             Kfusion[6] = -SK_LOS[0]*(P[6][0]*SKK_LOS[8] + P[6][1]*SKK_LOS[7] - P[6][3]*SKK_LOS[6] + P[6][2]*SKK_LOS[9] - P[6][9]*SH_LOS[2]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[6][22]*SH_LOS[2]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[6][4]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[5]*SKK_LOS[14] + P[6][5]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[4]*SKK_LOS[14] - P[6][6]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[3]*SKK_LOS[14]);
+//             Kfusion[7] = -SK_LOS[0]*(P[7][0]*SKK_LOS[8] + P[7][1]*SKK_LOS[7] - P[7][3]*SKK_LOS[6] + P[7][2]*SKK_LOS[9] - P[7][9]*SH_LOS[2]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[7][22]*SH_LOS[2]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[7][4]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[5]*SKK_LOS[14] + P[7][5]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[4]*SKK_LOS[14] - P[7][6]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[3]*SKK_LOS[14]);
+//             Kfusion[8] = -SK_LOS[0]*(P[8][0]*SKK_LOS[8] + P[8][1]*SKK_LOS[7] - P[8][3]*SKK_LOS[6] + P[8][2]*SKK_LOS[9] - P[8][9]*SH_LOS[2]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[8][22]*SH_LOS[2]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[8][4]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[5]*SKK_LOS[14] + P[8][5]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[4]*SKK_LOS[14] - P[8][6]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[3]*SKK_LOS[14]);
+//             Kfusion[9] = -SK_LOS[0]*(P[9][0]*SKK_LOS[8] + P[9][1]*SKK_LOS[7] - P[9][3]*SKK_LOS[6] + P[9][2]*SKK_LOS[9] - P[9][9]*SH_LOS[2]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[9][22]*SH_LOS[2]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[9][4]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[5]*SKK_LOS[14] + P[9][5]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[4]*SKK_LOS[14] - P[9][6]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[3]*SKK_LOS[14]);
+//             Kfusion[10] = -SK_LOS[0]*(P[10][0]*SKK_LOS[8] + P[10][1]*SKK_LOS[7] - P[10][3]*SKK_LOS[6] + P[10][2]*SKK_LOS[9] - P[10][9]*SH_LOS[2]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[10][22]*SH_LOS[2]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[10][4]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[5]*SKK_LOS[14] + P[10][5]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[4]*SKK_LOS[14] - P[10][6]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[3]*SKK_LOS[14]);
+//             Kfusion[11] = -SK_LOS[0]*(P[11][0]*SKK_LOS[8] + P[11][1]*SKK_LOS[7] - P[11][3]*SKK_LOS[6] + P[11][2]*SKK_LOS[9] - P[11][9]*SH_LOS[2]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[11][22]*SH_LOS[2]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[11][4]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[5]*SKK_LOS[14] + P[11][5]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[4]*SKK_LOS[14] - P[11][6]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[3]*SKK_LOS[14]);
+//             Kfusion[12] = -SK_LOS[0]*(P[12][0]*SKK_LOS[8] + P[12][1]*SKK_LOS[7] - P[12][3]*SKK_LOS[6] + P[12][2]*SKK_LOS[9] - P[12][9]*SH_LOS[2]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[12][22]*SH_LOS[2]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[12][4]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[5]*SKK_LOS[14] + P[12][5]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[4]*SKK_LOS[14] - P[12][6]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[3]*SKK_LOS[14]);
+//             Kfusion[13] = 0.0f;//-SK_LOS[0]*(P[13][0]*SKK_LOS[8] + P[13][1]*SKK_LOS[7] - P[13][3]*SKK_LOS[6] + P[13][2]*SKK_LOS[9] - P[13][9]*SH_LOS[2]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[13][22]*SH_LOS[2]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[13][4]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[5]*SKK_LOS[14] + P[13][5]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[4]*SKK_LOS[14] - P[13][6]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[3]*SKK_LOS[14]);
+//             Kfusion[14] = -SK_LOS[0]*(P[14][0]*SKK_LOS[8] + P[14][1]*SKK_LOS[7] - P[14][3]*SKK_LOS[6] + P[14][2]*SKK_LOS[9] - P[14][9]*SH_LOS[2]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[14][22]*SH_LOS[2]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[14][4]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[5]*SKK_LOS[14] + P[14][5]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[4]*SKK_LOS[14] - P[14][6]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[3]*SKK_LOS[14]);
+//             Kfusion[15] = -SK_LOS[0]*(P[15][0]*SKK_LOS[8] + P[15][1]*SKK_LOS[7] - P[15][3]*SKK_LOS[6] + P[15][2]*SKK_LOS[9] - P[15][9]*SH_LOS[2]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[15][22]*SH_LOS[2]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[15][4]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[5]*SKK_LOS[14] + P[15][5]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[4]*SKK_LOS[14] - P[15][6]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[3]*SKK_LOS[14]);
+//             Kfusion[16] = -SK_LOS[0]*(P[16][0]*SKK_LOS[8] + P[16][1]*SKK_LOS[7] - P[16][3]*SKK_LOS[6] + P[16][2]*SKK_LOS[9] - P[16][9]*SH_LOS[2]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[16][22]*SH_LOS[2]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[16][4]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[5]*SKK_LOS[14] + P[16][5]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[4]*SKK_LOS[14] - P[16][6]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[3]*SKK_LOS[14]);
+//             Kfusion[17] = -SK_LOS[0]*(P[17][0]*SKK_LOS[8] + P[17][1]*SKK_LOS[7] - P[17][3]*SKK_LOS[6] + P[17][2]*SKK_LOS[9] - P[17][9]*SH_LOS[2]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[17][22]*SH_LOS[2]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[17][4]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[5]*SKK_LOS[14] + P[17][5]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[4]*SKK_LOS[14] - P[17][6]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[3]*SKK_LOS[14]);
+//             Kfusion[18] = -SK_LOS[0]*(P[18][0]*SKK_LOS[8] + P[18][1]*SKK_LOS[7] - P[18][3]*SKK_LOS[6] + P[18][2]*SKK_LOS[9] - P[18][9]*SH_LOS[2]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[18][22]*SH_LOS[2]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[18][4]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[5]*SKK_LOS[14] + P[18][5]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[4]*SKK_LOS[14] - P[18][6]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[3]*SKK_LOS[14]);
+//             Kfusion[19] = -SK_LOS[0]*(P[19][0]*SKK_LOS[8] + P[19][1]*SKK_LOS[7] - P[19][3]*SKK_LOS[6] + P[19][2]*SKK_LOS[9] - P[19][9]*SH_LOS[2]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[19][22]*SH_LOS[2]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[19][4]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[5]*SKK_LOS[14] + P[19][5]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[4]*SKK_LOS[14] - P[19][6]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[3]*SKK_LOS[14]);
+//             Kfusion[20] = -SK_LOS[0]*(P[20][0]*SKK_LOS[8] + P[20][1]*SKK_LOS[7] - P[20][3]*SKK_LOS[6] + P[20][2]*SKK_LOS[9] - P[20][9]*SH_LOS[2]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[20][22]*SH_LOS[2]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[20][4]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[5]*SKK_LOS[14] + P[20][5]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[4]*SKK_LOS[14] - P[20][6]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[3]*SKK_LOS[14]);
+//             Kfusion[21] = -SK_LOS[0]*(P[21][0]*SKK_LOS[8] + P[21][1]*SKK_LOS[7] - P[21][3]*SKK_LOS[6] + P[21][2]*SKK_LOS[9] - P[21][9]*SH_LOS[2]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[21][22]*SH_LOS[2]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[21][4]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[5]*SKK_LOS[14] + P[21][5]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[4]*SKK_LOS[14] - P[21][6]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[3]*SKK_LOS[14]);
+//             Kfusion[22] = -SK_LOS[0]*(P[22][0]*SKK_LOS[8] + P[22][1]*SKK_LOS[7] - P[22][3]*SKK_LOS[6] + P[22][2]*SKK_LOS[9] - P[22][9]*SH_LOS[2]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[22][22]*SH_LOS[2]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[22][4]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[5]*SKK_LOS[14] + P[22][5]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[4]*SKK_LOS[14] - P[22][6]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[3]*SKK_LOS[14]);
+//             varInnovOptFlow[0] = 1.0f/SK_LOS[0];
+//             innovOptFlow[0] = losPred[0] - losData[0];
+
+//             // set the observation index to 1 to fuse the y component next time round and reset the commence fusion flag
+//             obsIndex = 1;
+//             fuseOptFlowData = false;
+//         }
+//         else if (obsIndex == 1) // we are now fusing the Y measurement
+//         {
+//             // Calculate observation jacobians
+//             for (uint8_t i = 0; i < n_states; i++) H_LOS[i] = 0;
+//             H_LOS[0] = SH_LOS[1]*SH_LOS[3]*(2*a1*q1 - 2*q0 + 2*a2*q2) + SH_LOS[0]*SH_LOS[3]*(vd*SH_LOS[6] - ve*SH_LOS[11] + vn*SH_LOS[5]);
+//             H_LOS[1] = SH_LOS[1]*SH_LOS[3]*(2*q1 + 2*a1*q0 - 2*a2*q3) - SH_LOS[0]*SH_LOS[3]*(vd*SH_LOS[11] + ve*SH_LOS[6] + vn*SH_LOS[4]);
+//             H_LOS[2] = SH_LOS[1]*SH_LOS[3]*(2*q2 + 2*a2*q0 + 2*a1*q3) - SH_LOS[0]*SH_LOS[3]*(vd*SH_LOS[5] + ve*SH_LOS[4] - vn*SH_LOS[6]);
+//             H_LOS[3] = SH_LOS[0]*SH_LOS[3]*(ve*SH_LOS[5] - vd*SH_LOS[4] + vn*SH_LOS[11]) - SH_LOS[1]*SH_LOS[3]*(2*q3 - 2*a1*q2 + 2*a2*q1);
+//             H_LOS[4] = SH_LOS[0]*SH_LOS[3]*(a2*(2*q0*q2 + 2*q1*q3) + a3*(2*q0*q3 - 2*q1*q2) - sq(q0) - sq(q1) + sq(q2) + sq(q3));
+//             H_LOS[5] = -SH_LOS[0]*SH_LOS[3]*(a3*(sq(q0) - sq(q1) + sq(q2) - sq(q3)) + 2*q0*q3 + 2*q1*q2 + a2*(2*q0*q1 - 2*q2*q3));
+//             H_LOS[6] = SH_LOS[0]*SH_LOS[3]*(a2*(sq(q0) - sq(q1) - sq(q2) + sq(q3)) + 2*q0*q2 - 2*q1*q3 - a3*(2*q0*q1 + 2*q2*q3));
+//             H_LOS[9] = -SH_LOS[0]*SH_LOS[1]*SH_LOS[7];
+//             H_LOS[22] = SH_LOS[0]*SH_LOS[1]*SH_LOS[7];
+
+//             // Calculate Kalman gains
+//             SK_LOS[1] = 1/(R_LOS + SKK_LOS[12]*(P[0][2]*SKK_LOS[10] + P[1][2]*SKK_LOS[11] + P[2][2]*SKK_LOS[12] - P[3][2]*SKK_LOS[13] - P[9][2]*SH_LOS[1]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[22][2]*SH_LOS[1]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[4][2]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[2]*SKK_LOS[14] - P[5][2]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[1]*SKK_LOS[14] + P[6][2]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[0]*SKK_LOS[14]) - SKK_LOS[13]*(P[0][3]*SKK_LOS[10] + P[1][3]*SKK_LOS[11] + P[2][3]*SKK_LOS[12] - P[3][3]*SKK_LOS[13] - P[9][3]*SH_LOS[1]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[22][3]*SH_LOS[1]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[4][3]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[2]*SKK_LOS[14] - P[5][3]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[1]*SKK_LOS[14] + P[6][3]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[0]*SKK_LOS[14]) + SKK_LOS[10]*(P[0][0]*SKK_LOS[10] + P[1][0]*SKK_LOS[11] + P[2][0]*(SH_LOS[1]*SH_LOS[3]*(2*q2 + 2*a2*q0 + 2*a1*q3) - SH_LOS[3]*SKK_LOS[14]*(vd*SH_LOS[5] + ve*SH_LOS[4] - vn*SH_LOS[6])) - P[3][0]*(SH_LOS[1]*SH_LOS[3]*(2*q3 - 2*a1*q2 + 2*a2*q1) - SH_LOS[3]*SKK_LOS[14]*(ve*SH_LOS[5] - vd*SH_LOS[4] + vn*SH_LOS[11])) - P[9][0]*SH_LOS[1]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[22][0]*SH_LOS[1]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[4][0]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[2]*SKK_LOS[14] - P[5][0]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[1]*SKK_LOS[14] + P[6][0]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[0]*SKK_LOS[14]) + SKK_LOS[11]*(P[0][1]*SKK_LOS[10] + P[1][1]*SKK_LOS[11] + P[2][1]*(SH_LOS[1]*SH_LOS[3]*(2*q2 + 2*a2*q0 + 2*a1*q3) - SH_LOS[3]*SKK_LOS[14]*(vd*SH_LOS[5] + ve*SH_LOS[4] - vn*SH_LOS[6])) - P[3][1]*(SH_LOS[1]*SH_LOS[3]*(2*q3 - 2*a1*q2 + 2*a2*q1) - SH_LOS[3]*SKK_LOS[14]*(ve*SH_LOS[5] - vd*SH_LOS[4] + vn*SH_LOS[11])) - P[9][1]*SH_LOS[1]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[22][1]*SH_LOS[1]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[4][1]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[2]*SKK_LOS[14] - P[5][1]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[1]*SKK_LOS[14] + P[6][1]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[0]*SKK_LOS[14]) - SH_LOS[1]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14]*(P[0][9]*SKK_LOS[10] + P[1][9]*SKK_LOS[11] + P[2][9]*SKK_LOS[12] - P[3][9]*SKK_LOS[13] - P[9][9]*SH_LOS[1]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[22][9]*SH_LOS[1]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[4][9]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[2]*SKK_LOS[14] - P[5][9]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[1]*SKK_LOS[14] + P[6][9]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[0]*SKK_LOS[14]) + SH_LOS[1]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14]*(P[0][22]*SKK_LOS[10] + P[1][22]*SKK_LOS[11] + P[2][22]*SKK_LOS[12] - P[3][22]*SKK_LOS[13] - P[9][22]*SH_LOS[1]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[22][22]*SH_LOS[1]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[4][22]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[2]*SKK_LOS[14] - P[5][22]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[1]*SKK_LOS[14] + P[6][22]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[0]*SKK_LOS[14]) + SH_LOS[3]*SKK_LOS[2]*SKK_LOS[14]*(P[0][4]*SKK_LOS[10] + P[1][4]*SKK_LOS[11] + P[2][4]*SKK_LOS[12] - P[3][4]*SKK_LOS[13] - P[9][4]*SH_LOS[1]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[22][4]*SH_LOS[1]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[4][4]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[2]*SKK_LOS[14] - P[5][4]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[1]*SKK_LOS[14] + P[6][4]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[0]*SKK_LOS[14]) - SH_LOS[3]*SKK_LOS[1]*SKK_LOS[14]*(P[0][5]*SKK_LOS[10] + P[1][5]*SKK_LOS[11] + P[2][5]*SKK_LOS[12] - P[3][5]*SKK_LOS[13] - P[9][5]*SH_LOS[1]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[22][5]*SH_LOS[1]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[4][5]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[2]*SKK_LOS[14] - P[5][5]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[1]*SKK_LOS[14] + P[6][5]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[0]*SKK_LOS[14]) + SH_LOS[3]*SKK_LOS[0]*SKK_LOS[14]*(P[0][6]*SKK_LOS[10] + P[1][6]*SKK_LOS[11] + P[2][6]*SKK_LOS[12] - P[3][6]*SKK_LOS[13] - P[9][6]*SH_LOS[1]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[22][6]*SH_LOS[1]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[4][6]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[2]*SKK_LOS[14] - P[5][6]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[1]*SKK_LOS[14] + P[6][6]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[0]*SKK_LOS[14]));
+//             Kfusion[0] = SK_LOS[1]*(P[0][0]*SKK_LOS[10] - P[0][3]*SKK_LOS[13] + P[0][1]*SKK_LOS[11] + P[0][2]*SKK_LOS[12] - P[0][9]*SH_LOS[1]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[0][22]*SH_LOS[1]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[0][6]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[0]*SKK_LOS[14] + P[0][4]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[2]*SKK_LOS[14] - P[0][5]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[1]*SKK_LOS[14]);
+//             Kfusion[1] = SK_LOS[1]*(P[1][0]*SKK_LOS[10] - P[1][3]*SKK_LOS[13] + P[1][1]*SKK_LOS[11] + P[1][2]*SKK_LOS[12] - P[1][9]*SH_LOS[1]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[1][22]*SH_LOS[1]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[1][6]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[0]*SKK_LOS[14] + P[1][4]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[2]*SKK_LOS[14] - P[1][5]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[1]*SKK_LOS[14]);
+//             Kfusion[2] = SK_LOS[1]*(P[2][0]*SKK_LOS[10] - P[2][3]*SKK_LOS[13] + P[2][1]*SKK_LOS[11] + P[2][2]*SKK_LOS[12] - P[2][9]*SH_LOS[1]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[2][22]*SH_LOS[1]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[2][6]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[0]*SKK_LOS[14] + P[2][4]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[2]*SKK_LOS[14] - P[2][5]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[1]*SKK_LOS[14]);
+//             Kfusion[3] = SK_LOS[1]*(P[3][0]*SKK_LOS[10] - P[3][3]*SKK_LOS[13] + P[3][1]*SKK_LOS[11] + P[3][2]*SKK_LOS[12] - P[3][9]*SH_LOS[1]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[3][22]*SH_LOS[1]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[3][6]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[0]*SKK_LOS[14] + P[3][4]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[2]*SKK_LOS[14] - P[3][5]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[1]*SKK_LOS[14]);
+//             Kfusion[4] = SK_LOS[1]*(P[4][0]*SKK_LOS[10] - P[4][3]*SKK_LOS[13] + P[4][1]*SKK_LOS[11] + P[4][2]*SKK_LOS[12] - P[4][9]*SH_LOS[1]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[4][22]*SH_LOS[1]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[4][6]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[0]*SKK_LOS[14] + P[4][4]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[2]*SKK_LOS[14] - P[4][5]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[1]*SKK_LOS[14]);
+//             Kfusion[5] = SK_LOS[1]*(P[5][0]*SKK_LOS[10] - P[5][3]*SKK_LOS[13] + P[5][1]*SKK_LOS[11] + P[5][2]*SKK_LOS[12] - P[5][9]*SH_LOS[1]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[5][22]*SH_LOS[1]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[5][6]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[0]*SKK_LOS[14] + P[5][4]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[2]*SKK_LOS[14] - P[5][5]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[1]*SKK_LOS[14]);
+//             Kfusion[6] = SK_LOS[1]*(P[6][0]*SKK_LOS[10] - P[6][3]*SKK_LOS[13] + P[6][1]*SKK_LOS[11] + P[6][2]*SKK_LOS[12] - P[6][9]*SH_LOS[1]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[6][22]*SH_LOS[1]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[6][6]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[0]*SKK_LOS[14] + P[6][4]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[2]*SKK_LOS[14] - P[6][5]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[1]*SKK_LOS[14]);
+//             Kfusion[7] = SK_LOS[1]*(P[7][0]*SKK_LOS[10] - P[7][3]*SKK_LOS[13] + P[7][1]*SKK_LOS[11] + P[7][2]*SKK_LOS[12] - P[7][9]*SH_LOS[1]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[7][22]*SH_LOS[1]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[7][6]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[0]*SKK_LOS[14] + P[7][4]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[2]*SKK_LOS[14] - P[7][5]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[1]*SKK_LOS[14]);
+//             Kfusion[8] = SK_LOS[1]*(P[8][0]*SKK_LOS[10] - P[8][3]*SKK_LOS[13] + P[8][1]*SKK_LOS[11] + P[8][2]*SKK_LOS[12] - P[8][9]*SH_LOS[1]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[8][22]*SH_LOS[1]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[8][6]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[0]*SKK_LOS[14] + P[8][4]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[2]*SKK_LOS[14] - P[8][5]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[1]*SKK_LOS[14]);
+//             Kfusion[9] = SK_LOS[1]*(P[9][0]*SKK_LOS[10] - P[9][3]*SKK_LOS[13] + P[9][1]*SKK_LOS[11] + P[9][2]*SKK_LOS[12] - P[9][9]*SH_LOS[1]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[9][22]*SH_LOS[1]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[9][6]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[0]*SKK_LOS[14] + P[9][4]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[2]*SKK_LOS[14] - P[9][5]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[1]*SKK_LOS[14]);
+//             Kfusion[10] = SK_LOS[1]*(P[10][0]*SKK_LOS[10] - P[10][3]*SKK_LOS[13] + P[10][1]*SKK_LOS[11] + P[10][2]*SKK_LOS[12] - P[10][9]*SH_LOS[1]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[10][22]*SH_LOS[1]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[10][6]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[0]*SKK_LOS[14] + P[10][4]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[2]*SKK_LOS[14] - P[10][5]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[1]*SKK_LOS[14]);
+//             Kfusion[11] = SK_LOS[1]*(P[11][0]*SKK_LOS[10] - P[11][3]*SKK_LOS[13] + P[11][1]*SKK_LOS[11] + P[11][2]*SKK_LOS[12] - P[11][9]*SH_LOS[1]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[11][22]*SH_LOS[1]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[11][6]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[0]*SKK_LOS[14] + P[11][4]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[2]*SKK_LOS[14] - P[11][5]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[1]*SKK_LOS[14]);
+//             Kfusion[12] = SK_LOS[1]*(P[12][0]*SKK_LOS[10] - P[12][3]*SKK_LOS[13] + P[12][1]*SKK_LOS[11] + P[12][2]*SKK_LOS[12] - P[12][9]*SH_LOS[1]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[12][22]*SH_LOS[1]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[12][6]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[0]*SKK_LOS[14] + P[12][4]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[2]*SKK_LOS[14] - P[12][5]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[1]*SKK_LOS[14]);
+//             Kfusion[13] = 0.0f;//SK_LOS[1]*(P[13][0]*SKK_LOS[10] - P[13][3]*SKK_LOS[13] + P[13][1]*SKK_LOS[11] + P[13][2]*SKK_LOS[12] - P[13][9]*SH_LOS[1]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[13][22]*SH_LOS[1]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[13][6]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[0]*SKK_LOS[14] + P[13][4]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[2]*SKK_LOS[14] - P[13][5]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[1]*SKK_LOS[14]);
+//             Kfusion[14] = SK_LOS[1]*(P[14][0]*SKK_LOS[10] - P[14][3]*SKK_LOS[13] + P[14][1]*SKK_LOS[11] + P[14][2]*SKK_LOS[12] - P[14][9]*SH_LOS[1]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[14][22]*SH_LOS[1]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[14][6]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[0]*SKK_LOS[14] + P[14][4]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[2]*SKK_LOS[14] - P[14][5]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[1]*SKK_LOS[14]);
+//             Kfusion[15] = SK_LOS[1]*(P[15][0]*SKK_LOS[10] - P[15][3]*SKK_LOS[13] + P[15][1]*SKK_LOS[11] + P[15][2]*SKK_LOS[12] - P[15][9]*SH_LOS[1]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[15][22]*SH_LOS[1]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[15][6]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[0]*SKK_LOS[14] + P[15][4]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[2]*SKK_LOS[14] - P[15][5]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[1]*SKK_LOS[14]);
+//             Kfusion[16] = SK_LOS[1]*(P[16][0]*SKK_LOS[10] - P[16][3]*SKK_LOS[13] + P[16][1]*SKK_LOS[11] + P[16][2]*SKK_LOS[12] - P[16][9]*SH_LOS[1]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[16][22]*SH_LOS[1]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[16][6]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[0]*SKK_LOS[14] + P[16][4]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[2]*SKK_LOS[14] - P[16][5]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[1]*SKK_LOS[14]);
+//             Kfusion[17] = SK_LOS[1]*(P[17][0]*SKK_LOS[10] - P[17][3]*SKK_LOS[13] + P[17][1]*SKK_LOS[11] + P[17][2]*SKK_LOS[12] - P[17][9]*SH_LOS[1]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[17][22]*SH_LOS[1]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[17][6]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[0]*SKK_LOS[14] + P[17][4]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[2]*SKK_LOS[14] - P[17][5]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[1]*SKK_LOS[14]);
+//             Kfusion[18] = SK_LOS[1]*(P[18][0]*SKK_LOS[10] - P[18][3]*SKK_LOS[13] + P[18][1]*SKK_LOS[11] + P[18][2]*SKK_LOS[12] - P[18][9]*SH_LOS[1]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[18][22]*SH_LOS[1]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[18][6]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[0]*SKK_LOS[14] + P[18][4]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[2]*SKK_LOS[14] - P[18][5]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[1]*SKK_LOS[14]);
+//             Kfusion[19] = SK_LOS[1]*(P[19][0]*SKK_LOS[10] - P[19][3]*SKK_LOS[13] + P[19][1]*SKK_LOS[11] + P[19][2]*SKK_LOS[12] - P[19][9]*SH_LOS[1]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[19][22]*SH_LOS[1]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[19][6]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[0]*SKK_LOS[14] + P[19][4]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[2]*SKK_LOS[14] - P[19][5]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[1]*SKK_LOS[14]);
+//             Kfusion[20] = SK_LOS[1]*(P[20][0]*SKK_LOS[10] - P[20][3]*SKK_LOS[13] + P[20][1]*SKK_LOS[11] + P[20][2]*SKK_LOS[12] - P[20][9]*SH_LOS[1]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[20][22]*SH_LOS[1]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[20][6]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[0]*SKK_LOS[14] + P[20][4]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[2]*SKK_LOS[14] - P[20][5]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[1]*SKK_LOS[14]);
+//             Kfusion[21] = SK_LOS[1]*(P[21][0]*SKK_LOS[10] - P[21][3]*SKK_LOS[13] + P[21][1]*SKK_LOS[11] + P[21][2]*SKK_LOS[12] - P[21][9]*SH_LOS[1]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[21][22]*SH_LOS[1]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[21][6]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[0]*SKK_LOS[14] + P[21][4]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[2]*SKK_LOS[14] - P[21][5]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[1]*SKK_LOS[14]);
+//             Kfusion[22] = SK_LOS[1]*(P[22][0]*SKK_LOS[10] - P[22][3]*SKK_LOS[13] + P[22][1]*SKK_LOS[11] + P[22][2]*SKK_LOS[12] - P[22][9]*SH_LOS[1]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[22][22]*SH_LOS[1]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[22][6]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[0]*SKK_LOS[14] + P[22][4]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[2]*SKK_LOS[14] - P[22][5]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[1]*SKK_LOS[14]);
+//             varInnovOptFlow[1] = 1.0f/SK_LOS[1];
+//             innovOptFlow[1] = losPred[1] - losData[1];
+
+//             // reset the observation index
+//             obsIndex = 0;
+//             fuseOptFlowData = false;
+//         }
+
+//         // Check the innovation for consistency and don't fuse if > 3Sigma
+//         if ((innovOptFlow[obsIndex]*innovOptFlow[obsIndex]/varInnovOptFlow[obsIndex]) < 9.0f)
+//         {
+//             // correct the state vector
+//             for (uint8_t j = 0; j < n_states; j++)
+//             {
+//                 states[j] = states[j] - Kfusion[j] * innovOptFlow[obsIndex];
+//             }
+//             // normalise the quaternion states
+//             float quatMag = sqrt(states[0]*states[0] + states[1]*states[1] + states[2]*states[2] + states[3]*states[3]);
+//             if (quatMag > 1e-12f)
+//             {
+//                 for (uint8_t j= 0; j<=3; j++)
+//                 {
+//                     float quatMagInv = 1.0f/quatMag;
+//                     states[j] = states[j] * quatMagInv;
+//                 }
+//             }
+//             // correct the covariance P = (I - K*H)*P
+//             // take advantage of the empty columns in KH to reduce the
+//             // number of operations
+//             for (uint8_t i = 0; i < n_states; i++)
+//             {
+//                 for (uint8_t j = 0; j <= 6; j++)
+//                 {
+//                     KH[i][j] = Kfusion[i] * H_LOS[j];
+//                 }
+//                 for (uint8_t j = 7; j <= 8; j++)
+//                 {
+//                     KH[i][j] = 0.0f;
+//                 }
+//                 KH[i][9] = Kfusion[i] * H_LOS[9];
+//                 for (uint8_t j = 10; j <= 21; j++)
+//                 {
+//                     KH[i][j] = 0.0f;
+//                 }
+//                 KH[i][22] = Kfusion[i] * H_LOS[22];
+//             }
+//             for (uint8_t i = 0; i < n_states; i++)
+//             {
+//                 for (uint8_t j = 0; j < n_states; j++)
+//                 {
+//                     KHP[i][j] = 0.0f;
+//                     for (uint8_t k = 0; k <= 6; k++)
+//                     {
+//                         KHP[i][j] = KHP[i][j] + KH[i][k] * P[k][j];
+//                     }
+//                     KHP[i][j] = KHP[i][j] + KH[i][9] * P[9][j];
+//                     KHP[i][j] = KHP[i][j] + KH[i][22] * P[2][j];
+//                 }
+//             }
+//         }
+//         for (uint8_t i = 0; i <  n_states; i++)
+//         {
+//             for (uint8_t j = 0; j <  n_states; j++)
+//             {
+//                 P[i][j] = P[i][j] - KHP[i][j];
+//             }
+//         }
+//         ForceSymmetry();
+//         ConstrainVariances();
+//     }
+}
 
-// Perform sequential fusion of optical flow measurements only when in the air and tilt is less than 30 deg.
-    if (useOpticalFlow && (fuseOptFlowData || obsIndex == 1) && !onGround && Tbs.z.z > 0.866f && rngMea > 5.0f && rngMea < 39.0f)
-    {
-        // Sequential fusion of XY components to spread processing load across
-        // two prediction time steps.
+/*
+Estimation of optical flow sensor focal length scale factor and terrain height using a two state EKF
+This fiter requires optical flow rates that are not motion compensated
+Range to ground measurement is assumed to be via a narrow beam type sensor - eg laser
+*/
+void AttPosEKF::GroundEKF()
+{
+    // propagate ground position state noise each time this is called using the difference in position since the last observations and an RMS gradient assumption
+    // limit distance to prevent intialisation afer bad gps causing bad numerical conditioning
+    if (!inhibitGndState) {
+        float distanceTravelledSq;
+        distanceTravelledSq = sq(statesAtRngTime[7] - prevPosN) + sq(statesAtRngTime[8] - prevPosE);
+        prevPosN = statesAtRngTime[7];
+        prevPosE = statesAtRngTime[8];
+        distanceTravelledSq = min(distanceTravelledSq, 100.0f);
+        Popt[1][1] += (distanceTravelledSq * sq(gndHgtSigma));
+    }
+    // we aren't using optical flow measurements in this hacked implementation so set the covariances for this state to zero to avoid numerical problems
+    Popt[0][0] = 0.0f;
+    Popt[0][1] = 0.0f;
+    Popt[1][0] = 0.0f;
+
+    // Fuse range finder data
+    // Need to check that our range finder tilt angle is less than 30 degrees
+    float cosRngTilt = - Tbn.z.x * sinf(rngFinderPitch) + Tbn.z.z * cosf(rngFinderPitch);
+    if (useRangeFinder && fuseRngData && cosRngTilt > 0.87f) {
+        float range; // range from camera to centre of image
+        float q0; // quaternion at optical flow measurement time
+        float q1; // quaternion at optical flow measurement time
+        float q2; // quaternion at optical flow measurement time
+        float q3; // quaternion at optical flow measurement time
+        float R_RNG = 0.5; // range measurement variance (m^2) TODO make this a function of range and tilt to allow for sensor, alignment and AHRS errors
+
+        // Copy required states to local variable names
+        q0             = statesAtRngTime[0];
+        q1             = statesAtRngTime[1];
+        q2             = statesAtRngTime[2];
+        q3             = statesAtRngTime[3];
+
+        // calculate Kalman gains
+        float SK_RNG[3];
+        SK_RNG[0] = sq(q0) - sq(q1) - sq(q2) + sq(q3);
+        SK_RNG[1] = 1/(R_RNG + Popt[1][1]/sq(SK_RNG[0]));
+        SK_RNG[2] = 1/SK_RNG[0];
+        float K_RNG[2];
+        if (!inhibitScaleState) {
+            K_RNG[0] = Popt[0][1]*SK_RNG[1]*SK_RNG[2];
+        } else {
+            K_RNG[0] = 0.0f;
+        }
+        if (!inhibitGndState) {
+            K_RNG[1] = Popt[1][1]*SK_RNG[1]*SK_RNG[2];
+        } else {
+            K_RNG[1] = 0.0f;
+        }
 
-        // Calculate observation jacobians and Kalman gains
-        if (fuseOptFlowData)
-        {
-            // Copy required states to local variable names
-            q0       = statesAtOptFlowTime[0];
-            q1       = statesAtOptFlowTime[1];
-            q2       = statesAtOptFlowTime[2];
-            q3       = statesAtOptFlowTime[3];
-            vn       = statesAtOptFlowTime[4];
-            ve       = statesAtOptFlowTime[5];
-            vd       = statesAtOptFlowTime[6];
-            pd       = statesAtOptFlowTime[9];
-            ptd      = statesAtOptFlowTime[22];
-            velNED_local.x = vn;
-            velNED_local.y = ve;
-            velNED_local.z = vd;
-
-            // calculate rotation from NED to body axes
-            float q00 = sq(q0);
-            float q11 = sq(q1);
-            float q22 = sq(q2);
-            float q33 = sq(q3);
-            float q01 = q0 * q1;
-            float q02 = q0 * q2;
-            float q03 = q0 * q3;
-            float q12 = q1 * q2;
-            float q13 = q1 * q3;
-            float q23 = q2 * q3;
-            Tnb_local.x.x = q00 + q11 - q22 - q33;
-            Tnb_local.y.y = q00 - q11 + q22 - q33;
-            Tnb_local.z.z = q00 - q11 - q22 + q33;
-            Tnb_local.y.x = 2*(q12 - q03);
-            Tnb_local.z.x = 2*(q13 + q02);
-            Tnb_local.x.y = 2*(q12 + q03);
-            Tnb_local.z.y = 2*(q23 - q01);
-            Tnb_local.x.z = 2*(q13 - q02);
-            Tnb_local.y.z = 2*(q23 + q01);
-
-            // calculate transformation from NED to sensor axes
-            Tns = Tbs*Tnb_local;
-
-            // calculate range from ground plain to centre of sensor fov assuming flat earth
-            float range = ConstrainFloat(((ptd - pd)/Tns.z.z),0.5f,100.0f);
-
-            // calculate relative velocity in sensor frame
-            relVelSensor = Tns*velNED_local;
-
-            // divide velocity by range  and include angular rate effects to get predicted angular LOS rates relative to X and Y axes
-            losPred[0] =  relVelSensor.y/range;
-            losPred[1] = -relVelSensor.x/range;
-
-            //printf("relVelSensor.x=%5.1f, relVelSensor.y=%5.1f\n", relVelSensor.x, relVelSensor.y);
-            //printf("Xpred=%5.2f, Xmea=%5.2f, Ypred=%5.2f, Ymea=%5.2f, delAng.x=%4.4f, delAng.y=%4.4f\n", losPred[0], losData[0], losPred[1], losData[1], delAng.x, delAng.y);
-            //printf("omegaX=%5.2f, omegaY=%5.2f, velY=%5.1f velX=%5.1f\n, range=%5.1f\n", delAngRel.x/dt, delAngRel.y/dt, relVelSensor.y, relVelSensor.x, range);
+        // Calculate the innovation variance for data logging
+        varInnovRng = 1.0f/SK_RNG[1];
 
-            // Calculate observation jacobians
-            SH_LOS[0] = a1*(2*q0*q1 + 2*q2*q3) + a2*(2*q0*q2 - 2*q1*q3) - sq(q0) + sq(q1) + sq(q2) - sq(q3);
-            SH_LOS[1] = vd*(a2*(sq(q0) - sq(q1) - sq(q2) + sq(q3)) + 2*q0*q2 - 2*q1*q3 - a3*(2*q0*q1 + 2*q2*q3)) - ve*(a3*(sq(q0) - sq(q1) + sq(q2) - sq(q3)) + 2*q0*q3 + 2*q1*q2 + a2*(2*q0*q1 - 2*q2*q3)) + vn*(a2*(2*q0*q2 + 2*q1*q3) + a3*(2*q0*q3 - 2*q1*q2) - sq(q0) - sq(q1) + sq(q2) + sq(q3));
-            SH_LOS[2] = ve*(a1*(2*q0*q1 - 2*q2*q3) + a3*(2*q0*q3 + 2*q1*q2) - sq(q0) + sq(q1) - sq(q2) + sq(q3)) - vd*(a1*(sq(q0) - sq(q1) - sq(q2) + sq(q3)) + 2*q0*q1 + 2*q2*q3 + a3*(2*q0*q2 - 2*q1*q3)) + vn*(a3*(sq(q0) + sq(q1) - sq(q2) - sq(q3)) + 2*q0*q3 - 2*q1*q2 - a1*(2*q0*q2 + 2*q1*q3));
-            SH_LOS[3] = 1/(pd - ptd);
-            SH_LOS[4] = 2*q1 - 2*a2*q3 + 2*a3*q2;
-            SH_LOS[5] = 2*a2*q2 - 2*q0 + 2*a3*q3;
-            SH_LOS[6] = 2*q2 + 2*a2*q0 - 2*a3*q1;
-            SH_LOS[7] = 1/sq(pd - ptd);
-            SH_LOS[8] = 2*q2 + 2*a1*q3 - 2*a3*q1;
-            SH_LOS[9] = 2*q3 - 2*a1*q2 + 2*a3*q0;
-            SH_LOS[10] = 2*a1*q1 - 2*q0 + 2*a3*q3;
-            SH_LOS[11] = 2*q3 + 2*a2*q1 + 2*a3*q0;
-            SH_LOS[12] = 2*q1 + 2*a1*q0 + 2*a3*q2;
-
-            for (uint8_t i = 0; i < n_states; i++) H_LOS[i] = 0;
-            H_LOS[0] = - SH_LOS[2]*SH_LOS[3]*(2*a1*q1 - 2*q0 + 2*a2*q2) - SH_LOS[0]*SH_LOS[3]*(ve*SH_LOS[10] - vd*SH_LOS[12] + vn*SH_LOS[9]);
-            H_LOS[1] = - SH_LOS[2]*SH_LOS[3]*(2*q1 + 2*a1*q0 - 2*a2*q3) - SH_LOS[0]*SH_LOS[3]*(vd*SH_LOS[10] + ve*SH_LOS[12] - vn*SH_LOS[8]);
-            H_LOS[2] = SH_LOS[0]*SH_LOS[3]*(vd*SH_LOS[9] + ve*SH_LOS[8] + vn*SH_LOS[12]) - SH_LOS[2]*SH_LOS[3]*(2*q2 + 2*a2*q0 + 2*a1*q3);
-            H_LOS[3] = SH_LOS[2]*SH_LOS[3]*(2*q3 - 2*a1*q2 + 2*a2*q1) + SH_LOS[0]*SH_LOS[3]*(vd*SH_LOS[8] - ve*SH_LOS[9] + vn*SH_LOS[10]);
-            H_LOS[4] = -SH_LOS[0]*SH_LOS[3]*(a3*(sq(q0) + sq(q1) - sq(q2) - sq(q3)) + 2*q0*q3 - 2*q1*q2 - a1*(2*q0*q2 + 2*q1*q3));
-            H_LOS[5] = -SH_LOS[0]*SH_LOS[3]*(a1*(2*q0*q1 - 2*q2*q3) + a3*(2*q0*q3 + 2*q1*q2) - sq(q0) + sq(q1) - sq(q2) + sq(q3));
-            H_LOS[6] = SH_LOS[0]*SH_LOS[3]*(a1*(sq(q0) - sq(q1) - sq(q2) + sq(q3)) + 2*q0*q1 + 2*q2*q3 + a3*(2*q0*q2 - 2*q1*q3));
-            H_LOS[9] = SH_LOS[0]*SH_LOS[2]*SH_LOS[7];
-            H_LOS[22] = -SH_LOS[0]*SH_LOS[2]*SH_LOS[7];
+        // constrain terrain height to be below the vehicle
+        flowStates[1] = maxf(flowStates[1], statesAtRngTime[9] + minFlowRng);
 
-            // Calculate Kalman gain
-            SKK_LOS[0] = a2*(sq(q0) - sq(q1) - sq(q2) + sq(q3)) + 2*q0*q2 - 2*q1*q3 - a3*(2*q0*q1 + 2*q2*q3);
-            SKK_LOS[1] = a3*(sq(q0) - sq(q1) + sq(q2) - sq(q3)) + 2*q0*q3 + 2*q1*q2 + a2*(2*q0*q1 - 2*q2*q3);
-            SKK_LOS[2] = a2*(2*q0*q2 + 2*q1*q3) + a3*(2*q0*q3 - 2*q1*q2) - sq(q0) - sq(q1) + sq(q2) + sq(q3);
-            SKK_LOS[3] = a1*(sq(q0) - sq(q1) - sq(q2) + sq(q3)) + 2*q0*q1 + 2*q2*q3 + a3*(2*q0*q2 - 2*q1*q3);
-            SKK_LOS[4] = a1*(2*q0*q1 - 2*q2*q3) + a3*(2*q0*q3 + 2*q1*q2) - sq(q0) + sq(q1) - sq(q2) + sq(q3);
-            SKK_LOS[5] = a3*(sq(q0) + sq(q1) - sq(q2) - sq(q3)) + 2*q0*q3 - 2*q1*q2 - a1*(2*q0*q2 + 2*q1*q3);
-            SKK_LOS[6] = SH_LOS[2]*SH_LOS[3]*(2*q3 - 2*a1*q2 + 2*a2*q1) + SH_LOS[0]*SH_LOS[3]*(vd*SH_LOS[8] - ve*SH_LOS[9] + vn*SH_LOS[10]);
-            SKK_LOS[7] = SH_LOS[2]*SH_LOS[3]*(2*q1 + 2*a1*q0 - 2*a2*q3) + SH_LOS[0]*SH_LOS[3]*(vd*SH_LOS[10] + ve*SH_LOS[12] - vn*SH_LOS[8]);
-            SKK_LOS[8] = SH_LOS[2]*SH_LOS[3]*(2*a1*q1 - 2*q0 + 2*a2*q2) + SH_LOS[0]*SH_LOS[3]*(ve*SH_LOS[10] - vd*SH_LOS[12] + vn*SH_LOS[9]);
-            SKK_LOS[9] = SH_LOS[2]*SH_LOS[3]*(2*q2 + 2*a2*q0 + 2*a1*q3) - SH_LOS[0]*SH_LOS[3]*(vd*SH_LOS[9] + ve*SH_LOS[8] + vn*SH_LOS[12]);
-            SKK_LOS[10] = SH_LOS[1]*SH_LOS[3]*(2*a1*q1 - 2*q0 + 2*a2*q2) + SH_LOS[0]*SH_LOS[3]*(vd*SH_LOS[6] - ve*SH_LOS[11] + vn*SH_LOS[5]);
-            SKK_LOS[11] = SH_LOS[1]*SH_LOS[3]*(2*q1 + 2*a1*q0 - 2*a2*q3) - SH_LOS[0]*SH_LOS[3]*(vd*SH_LOS[11] + ve*SH_LOS[6] + vn*SH_LOS[4]);
-            SKK_LOS[12] = SH_LOS[1]*SH_LOS[3]*(2*q2 + 2*a2*q0 + 2*a1*q3) - SH_LOS[0]*SH_LOS[3]*(vd*SH_LOS[5] + ve*SH_LOS[4] - vn*SH_LOS[6]);
-            SKK_LOS[13] = SH_LOS[1]*SH_LOS[3]*(2*q3 - 2*a1*q2 + 2*a2*q1) - SH_LOS[0]*SH_LOS[3]*(ve*SH_LOS[5] - vd*SH_LOS[4] + vn*SH_LOS[11]);
-            SKK_LOS[14] = SH_LOS[0];
-
-            SK_LOS[0] = 1/(R_LOS + SKK_LOS[8]*(P[0][0]*SKK_LOS[8] + P[1][0]*SKK_LOS[7] + P[2][0]*SKK_LOS[9] - P[3][0]*SKK_LOS[6] - P[9][0]*SH_LOS[2]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[22][0]*SH_LOS[2]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[4][0]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[5]*SKK_LOS[14] + P[5][0]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[4]*SKK_LOS[14] - P[6][0]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[3]*SKK_LOS[14]) + SKK_LOS[7]*(P[0][1]*SKK_LOS[8] + P[1][1]*SKK_LOS[7] + P[2][1]*SKK_LOS[9] - P[3][1]*SKK_LOS[6] - P[9][1]*SH_LOS[2]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[22][1]*SH_LOS[2]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[4][1]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[5]*SKK_LOS[14] + P[5][1]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[4]*SKK_LOS[14] - P[6][1]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[3]*SKK_LOS[14]) + SKK_LOS[9]*(P[0][2]*SKK_LOS[8] + P[1][2]*SKK_LOS[7] + P[2][2]*SKK_LOS[9] - P[3][2]*SKK_LOS[6] - P[9][2]*SH_LOS[2]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[22][2]*SH_LOS[2]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[4][2]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[5]*SKK_LOS[14] + P[5][2]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[4]*SKK_LOS[14] - P[6][2]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[3]*SKK_LOS[14]) - SKK_LOS[6]*(P[0][3]*SKK_LOS[8] + P[1][3]*SKK_LOS[7] + P[2][3]*SKK_LOS[9] - P[3][3]*SKK_LOS[6] - P[9][3]*SH_LOS[2]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[22][3]*SH_LOS[2]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[4][3]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[5]*SKK_LOS[14] + P[5][3]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[4]*SKK_LOS[14] - P[6][3]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[3]*SKK_LOS[14]) - SH_LOS[2]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14]*(P[0][9]*SKK_LOS[8] + P[1][9]*SKK_LOS[7] + P[2][9]*SKK_LOS[9] - P[3][9]*SKK_LOS[6] - P[9][9]*SH_LOS[2]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[22][9]*SH_LOS[2]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[4][9]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[5]*SKK_LOS[14] + P[5][9]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[4]*SKK_LOS[14] - P[6][9]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[3]*SKK_LOS[14]) + SH_LOS[2]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14]*(P[0][22]*SKK_LOS[8] + P[1][22]*SKK_LOS[7] + P[2][22]*SKK_LOS[9] - P[3][22]*SKK_LOS[6] - P[9][22]*SH_LOS[2]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[22][22]*SH_LOS[2]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[4][22]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[5]*SKK_LOS[14] + P[5][22]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[4]*SKK_LOS[14] - P[6][22]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[3]*SKK_LOS[14]) + SH_LOS[3]*SKK_LOS[5]*SKK_LOS[14]*(P[0][4]*SKK_LOS[8] + P[1][4]*SKK_LOS[7] + P[2][4]*SKK_LOS[9] - P[3][4]*SKK_LOS[6] - P[9][4]*SH_LOS[2]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[22][4]*SH_LOS[2]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[4][4]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[5]*SKK_LOS[14] + P[5][4]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[4]*SKK_LOS[14] - P[6][4]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[3]*SKK_LOS[14]) + SH_LOS[3]*SKK_LOS[4]*SKK_LOS[14]*(P[0][5]*SKK_LOS[8] + P[1][5]*SKK_LOS[7] + P[2][5]*SKK_LOS[9] - P[3][5]*SKK_LOS[6] - P[9][5]*SH_LOS[2]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[22][5]*SH_LOS[2]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[4][5]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[5]*SKK_LOS[14] + P[5][5]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[4]*SKK_LOS[14] - P[6][5]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[3]*SKK_LOS[14]) - SH_LOS[3]*SKK_LOS[3]*SKK_LOS[14]*(P[0][6]*SKK_LOS[8] + P[1][6]*SKK_LOS[7] + P[2][6]*SKK_LOS[9] - P[3][6]*SKK_LOS[6] - P[9][6]*SH_LOS[2]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[22][6]*SH_LOS[2]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[4][6]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[5]*SKK_LOS[14] + P[5][6]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[4]*SKK_LOS[14] - P[6][6]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[3]*SKK_LOS[14]));
-            Kfusion[0] = -SK_LOS[0]*(P[0][0]*SKK_LOS[8] + P[0][1]*SKK_LOS[7] - P[0][3]*SKK_LOS[6] + P[0][2]*SKK_LOS[9] - P[0][9]*SH_LOS[2]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[0][22]*SH_LOS[2]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[0][4]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[5]*SKK_LOS[14] + P[0][5]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[4]*SKK_LOS[14] - P[0][6]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[3]*SKK_LOS[14]);
-            Kfusion[1] = -SK_LOS[0]*(P[1][0]*SKK_LOS[8] + P[1][1]*SKK_LOS[7] - P[1][3]*SKK_LOS[6] + P[1][2]*SKK_LOS[9] - P[1][9]*SH_LOS[2]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[1][22]*SH_LOS[2]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[1][4]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[5]*SKK_LOS[14] + P[1][5]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[4]*SKK_LOS[14] - P[1][6]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[3]*SKK_LOS[14]);
-            Kfusion[2] = -SK_LOS[0]*(P[2][0]*SKK_LOS[8] + P[2][1]*SKK_LOS[7] - P[2][3]*SKK_LOS[6] + P[2][2]*SKK_LOS[9] - P[2][9]*SH_LOS[2]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[2][22]*SH_LOS[2]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[2][4]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[5]*SKK_LOS[14] + P[2][5]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[4]*SKK_LOS[14] - P[2][6]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[3]*SKK_LOS[14]);
-            Kfusion[3] = -SK_LOS[0]*(P[3][0]*SKK_LOS[8] + P[3][1]*SKK_LOS[7] - P[3][3]*SKK_LOS[6] + P[3][2]*SKK_LOS[9] - P[3][9]*SH_LOS[2]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[3][22]*SH_LOS[2]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[3][4]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[5]*SKK_LOS[14] + P[3][5]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[4]*SKK_LOS[14] - P[3][6]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[3]*SKK_LOS[14]);
-            Kfusion[4] = -SK_LOS[0]*(P[4][0]*SKK_LOS[8] + P[4][1]*SKK_LOS[7] - P[4][3]*SKK_LOS[6] + P[4][2]*SKK_LOS[9] - P[4][9]*SH_LOS[2]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[4][22]*SH_LOS[2]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[4][4]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[5]*SKK_LOS[14] + P[4][5]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[4]*SKK_LOS[14] - P[4][6]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[3]*SKK_LOS[14]);
-            Kfusion[5] = -SK_LOS[0]*(P[5][0]*SKK_LOS[8] + P[5][1]*SKK_LOS[7] - P[5][3]*SKK_LOS[6] + P[5][2]*SKK_LOS[9] - P[5][9]*SH_LOS[2]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[5][22]*SH_LOS[2]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[5][4]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[5]*SKK_LOS[14] + P[5][5]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[4]*SKK_LOS[14] - P[5][6]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[3]*SKK_LOS[14]);
-            Kfusion[6] = -SK_LOS[0]*(P[6][0]*SKK_LOS[8] + P[6][1]*SKK_LOS[7] - P[6][3]*SKK_LOS[6] + P[6][2]*SKK_LOS[9] - P[6][9]*SH_LOS[2]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[6][22]*SH_LOS[2]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[6][4]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[5]*SKK_LOS[14] + P[6][5]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[4]*SKK_LOS[14] - P[6][6]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[3]*SKK_LOS[14]);
-            Kfusion[7] = -SK_LOS[0]*(P[7][0]*SKK_LOS[8] + P[7][1]*SKK_LOS[7] - P[7][3]*SKK_LOS[6] + P[7][2]*SKK_LOS[9] - P[7][9]*SH_LOS[2]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[7][22]*SH_LOS[2]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[7][4]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[5]*SKK_LOS[14] + P[7][5]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[4]*SKK_LOS[14] - P[7][6]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[3]*SKK_LOS[14]);
-            Kfusion[8] = -SK_LOS[0]*(P[8][0]*SKK_LOS[8] + P[8][1]*SKK_LOS[7] - P[8][3]*SKK_LOS[6] + P[8][2]*SKK_LOS[9] - P[8][9]*SH_LOS[2]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[8][22]*SH_LOS[2]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[8][4]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[5]*SKK_LOS[14] + P[8][5]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[4]*SKK_LOS[14] - P[8][6]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[3]*SKK_LOS[14]);
-            Kfusion[9] = -SK_LOS[0]*(P[9][0]*SKK_LOS[8] + P[9][1]*SKK_LOS[7] - P[9][3]*SKK_LOS[6] + P[9][2]*SKK_LOS[9] - P[9][9]*SH_LOS[2]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[9][22]*SH_LOS[2]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[9][4]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[5]*SKK_LOS[14] + P[9][5]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[4]*SKK_LOS[14] - P[9][6]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[3]*SKK_LOS[14]);
-            Kfusion[10] = -SK_LOS[0]*(P[10][0]*SKK_LOS[8] + P[10][1]*SKK_LOS[7] - P[10][3]*SKK_LOS[6] + P[10][2]*SKK_LOS[9] - P[10][9]*SH_LOS[2]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[10][22]*SH_LOS[2]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[10][4]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[5]*SKK_LOS[14] + P[10][5]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[4]*SKK_LOS[14] - P[10][6]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[3]*SKK_LOS[14]);
-            Kfusion[11] = -SK_LOS[0]*(P[11][0]*SKK_LOS[8] + P[11][1]*SKK_LOS[7] - P[11][3]*SKK_LOS[6] + P[11][2]*SKK_LOS[9] - P[11][9]*SH_LOS[2]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[11][22]*SH_LOS[2]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[11][4]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[5]*SKK_LOS[14] + P[11][5]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[4]*SKK_LOS[14] - P[11][6]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[3]*SKK_LOS[14]);
-            Kfusion[12] = -SK_LOS[0]*(P[12][0]*SKK_LOS[8] + P[12][1]*SKK_LOS[7] - P[12][3]*SKK_LOS[6] + P[12][2]*SKK_LOS[9] - P[12][9]*SH_LOS[2]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[12][22]*SH_LOS[2]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[12][4]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[5]*SKK_LOS[14] + P[12][5]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[4]*SKK_LOS[14] - P[12][6]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[3]*SKK_LOS[14]);
-            Kfusion[13] = 0.0f;//-SK_LOS[0]*(P[13][0]*SKK_LOS[8] + P[13][1]*SKK_LOS[7] - P[13][3]*SKK_LOS[6] + P[13][2]*SKK_LOS[9] - P[13][9]*SH_LOS[2]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[13][22]*SH_LOS[2]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[13][4]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[5]*SKK_LOS[14] + P[13][5]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[4]*SKK_LOS[14] - P[13][6]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[3]*SKK_LOS[14]);
-            Kfusion[14] = -SK_LOS[0]*(P[14][0]*SKK_LOS[8] + P[14][1]*SKK_LOS[7] - P[14][3]*SKK_LOS[6] + P[14][2]*SKK_LOS[9] - P[14][9]*SH_LOS[2]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[14][22]*SH_LOS[2]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[14][4]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[5]*SKK_LOS[14] + P[14][5]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[4]*SKK_LOS[14] - P[14][6]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[3]*SKK_LOS[14]);
-            Kfusion[15] = -SK_LOS[0]*(P[15][0]*SKK_LOS[8] + P[15][1]*SKK_LOS[7] - P[15][3]*SKK_LOS[6] + P[15][2]*SKK_LOS[9] - P[15][9]*SH_LOS[2]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[15][22]*SH_LOS[2]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[15][4]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[5]*SKK_LOS[14] + P[15][5]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[4]*SKK_LOS[14] - P[15][6]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[3]*SKK_LOS[14]);
-            Kfusion[16] = -SK_LOS[0]*(P[16][0]*SKK_LOS[8] + P[16][1]*SKK_LOS[7] - P[16][3]*SKK_LOS[6] + P[16][2]*SKK_LOS[9] - P[16][9]*SH_LOS[2]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[16][22]*SH_LOS[2]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[16][4]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[5]*SKK_LOS[14] + P[16][5]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[4]*SKK_LOS[14] - P[16][6]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[3]*SKK_LOS[14]);
-            Kfusion[17] = -SK_LOS[0]*(P[17][0]*SKK_LOS[8] + P[17][1]*SKK_LOS[7] - P[17][3]*SKK_LOS[6] + P[17][2]*SKK_LOS[9] - P[17][9]*SH_LOS[2]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[17][22]*SH_LOS[2]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[17][4]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[5]*SKK_LOS[14] + P[17][5]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[4]*SKK_LOS[14] - P[17][6]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[3]*SKK_LOS[14]);
-            Kfusion[18] = -SK_LOS[0]*(P[18][0]*SKK_LOS[8] + P[18][1]*SKK_LOS[7] - P[18][3]*SKK_LOS[6] + P[18][2]*SKK_LOS[9] - P[18][9]*SH_LOS[2]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[18][22]*SH_LOS[2]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[18][4]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[5]*SKK_LOS[14] + P[18][5]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[4]*SKK_LOS[14] - P[18][6]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[3]*SKK_LOS[14]);
-            Kfusion[19] = -SK_LOS[0]*(P[19][0]*SKK_LOS[8] + P[19][1]*SKK_LOS[7] - P[19][3]*SKK_LOS[6] + P[19][2]*SKK_LOS[9] - P[19][9]*SH_LOS[2]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[19][22]*SH_LOS[2]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[19][4]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[5]*SKK_LOS[14] + P[19][5]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[4]*SKK_LOS[14] - P[19][6]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[3]*SKK_LOS[14]);
-            Kfusion[20] = -SK_LOS[0]*(P[20][0]*SKK_LOS[8] + P[20][1]*SKK_LOS[7] - P[20][3]*SKK_LOS[6] + P[20][2]*SKK_LOS[9] - P[20][9]*SH_LOS[2]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[20][22]*SH_LOS[2]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[20][4]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[5]*SKK_LOS[14] + P[20][5]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[4]*SKK_LOS[14] - P[20][6]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[3]*SKK_LOS[14]);
-            Kfusion[21] = -SK_LOS[0]*(P[21][0]*SKK_LOS[8] + P[21][1]*SKK_LOS[7] - P[21][3]*SKK_LOS[6] + P[21][2]*SKK_LOS[9] - P[21][9]*SH_LOS[2]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[21][22]*SH_LOS[2]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[21][4]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[5]*SKK_LOS[14] + P[21][5]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[4]*SKK_LOS[14] - P[21][6]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[3]*SKK_LOS[14]);
-            Kfusion[22] = -SK_LOS[0]*(P[22][0]*SKK_LOS[8] + P[22][1]*SKK_LOS[7] - P[22][3]*SKK_LOS[6] + P[22][2]*SKK_LOS[9] - P[22][9]*SH_LOS[2]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[22][22]*SH_LOS[2]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[22][4]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[5]*SKK_LOS[14] + P[22][5]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[4]*SKK_LOS[14] - P[22][6]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[3]*SKK_LOS[14]);
-            varInnovOptFlow[0] = 1.0f/SK_LOS[0];
-            innovOptFlow[0] = losPred[0] - losData[0];
-
-            // reset the observation index to 0 (we start by fusing the X
-            // measurement)
-            obsIndex = 0;
-            fuseOptFlowData = false;
-        }
-        else if (obsIndex == 1) // we are now fusing the Y measurement
-        {
-            // Calculate observation jacobians
-            for (uint8_t i = 0; i < n_states; i++) H_LOS[i] = 0;
-            H_LOS[0] = SH_LOS[1]*SH_LOS[3]*(2*a1*q1 - 2*q0 + 2*a2*q2) + SH_LOS[0]*SH_LOS[3]*(vd*SH_LOS[6] - ve*SH_LOS[11] + vn*SH_LOS[5]);
-            H_LOS[1] = SH_LOS[1]*SH_LOS[3]*(2*q1 + 2*a1*q0 - 2*a2*q3) - SH_LOS[0]*SH_LOS[3]*(vd*SH_LOS[11] + ve*SH_LOS[6] + vn*SH_LOS[4]);
-            H_LOS[2] = SH_LOS[1]*SH_LOS[3]*(2*q2 + 2*a2*q0 + 2*a1*q3) - SH_LOS[0]*SH_LOS[3]*(vd*SH_LOS[5] + ve*SH_LOS[4] - vn*SH_LOS[6]);
-            H_LOS[3] = SH_LOS[0]*SH_LOS[3]*(ve*SH_LOS[5] - vd*SH_LOS[4] + vn*SH_LOS[11]) - SH_LOS[1]*SH_LOS[3]*(2*q3 - 2*a1*q2 + 2*a2*q1);
-            H_LOS[4] = SH_LOS[0]*SH_LOS[3]*(a2*(2*q0*q2 + 2*q1*q3) + a3*(2*q0*q3 - 2*q1*q2) - sq(q0) - sq(q1) + sq(q2) + sq(q3));
-            H_LOS[5] = -SH_LOS[0]*SH_LOS[3]*(a3*(sq(q0) - sq(q1) + sq(q2) - sq(q3)) + 2*q0*q3 + 2*q1*q2 + a2*(2*q0*q1 - 2*q2*q3));
-            H_LOS[6] = SH_LOS[0]*SH_LOS[3]*(a2*(sq(q0) - sq(q1) - sq(q2) + sq(q3)) + 2*q0*q2 - 2*q1*q3 - a3*(2*q0*q1 + 2*q2*q3));
-            H_LOS[9] = -SH_LOS[0]*SH_LOS[1]*SH_LOS[7];
-            H_LOS[22] = SH_LOS[0]*SH_LOS[1]*SH_LOS[7];
-
-            // Calculate Kalman gains
-            SK_LOS[1] = 1/(R_LOS + SKK_LOS[12]*(P[0][2]*SKK_LOS[10] + P[1][2]*SKK_LOS[11] + P[2][2]*SKK_LOS[12] - P[3][2]*SKK_LOS[13] - P[9][2]*SH_LOS[1]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[22][2]*SH_LOS[1]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[4][2]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[2]*SKK_LOS[14] - P[5][2]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[1]*SKK_LOS[14] + P[6][2]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[0]*SKK_LOS[14]) - SKK_LOS[13]*(P[0][3]*SKK_LOS[10] + P[1][3]*SKK_LOS[11] + P[2][3]*SKK_LOS[12] - P[3][3]*SKK_LOS[13] - P[9][3]*SH_LOS[1]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[22][3]*SH_LOS[1]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[4][3]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[2]*SKK_LOS[14] - P[5][3]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[1]*SKK_LOS[14] + P[6][3]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[0]*SKK_LOS[14]) + SKK_LOS[10]*(P[0][0]*SKK_LOS[10] + P[1][0]*SKK_LOS[11] + P[2][0]*(SH_LOS[1]*SH_LOS[3]*(2*q2 + 2*a2*q0 + 2*a1*q3) - SH_LOS[3]*SKK_LOS[14]*(vd*SH_LOS[5] + ve*SH_LOS[4] - vn*SH_LOS[6])) - P[3][0]*(SH_LOS[1]*SH_LOS[3]*(2*q3 - 2*a1*q2 + 2*a2*q1) - SH_LOS[3]*SKK_LOS[14]*(ve*SH_LOS[5] - vd*SH_LOS[4] + vn*SH_LOS[11])) - P[9][0]*SH_LOS[1]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[22][0]*SH_LOS[1]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[4][0]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[2]*SKK_LOS[14] - P[5][0]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[1]*SKK_LOS[14] + P[6][0]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[0]*SKK_LOS[14]) + SKK_LOS[11]*(P[0][1]*SKK_LOS[10] + P[1][1]*SKK_LOS[11] + P[2][1]*(SH_LOS[1]*SH_LOS[3]*(2*q2 + 2*a2*q0 + 2*a1*q3) - SH_LOS[3]*SKK_LOS[14]*(vd*SH_LOS[5] + ve*SH_LOS[4] - vn*SH_LOS[6])) - P[3][1]*(SH_LOS[1]*SH_LOS[3]*(2*q3 - 2*a1*q2 + 2*a2*q1) - SH_LOS[3]*SKK_LOS[14]*(ve*SH_LOS[5] - vd*SH_LOS[4] + vn*SH_LOS[11])) - P[9][1]*SH_LOS[1]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[22][1]*SH_LOS[1]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[4][1]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[2]*SKK_LOS[14] - P[5][1]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[1]*SKK_LOS[14] + P[6][1]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[0]*SKK_LOS[14]) - SH_LOS[1]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14]*(P[0][9]*SKK_LOS[10] + P[1][9]*SKK_LOS[11] + P[2][9]*SKK_LOS[12] - P[3][9]*SKK_LOS[13] - P[9][9]*SH_LOS[1]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[22][9]*SH_LOS[1]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[4][9]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[2]*SKK_LOS[14] - P[5][9]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[1]*SKK_LOS[14] + P[6][9]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[0]*SKK_LOS[14]) + SH_LOS[1]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14]*(P[0][22]*SKK_LOS[10] + P[1][22]*SKK_LOS[11] + P[2][22]*SKK_LOS[12] - P[3][22]*SKK_LOS[13] - P[9][22]*SH_LOS[1]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[22][22]*SH_LOS[1]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[4][22]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[2]*SKK_LOS[14] - P[5][22]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[1]*SKK_LOS[14] + P[6][22]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[0]*SKK_LOS[14]) + SH_LOS[3]*SKK_LOS[2]*SKK_LOS[14]*(P[0][4]*SKK_LOS[10] + P[1][4]*SKK_LOS[11] + P[2][4]*SKK_LOS[12] - P[3][4]*SKK_LOS[13] - P[9][4]*SH_LOS[1]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[22][4]*SH_LOS[1]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[4][4]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[2]*SKK_LOS[14] - P[5][4]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[1]*SKK_LOS[14] + P[6][4]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[0]*SKK_LOS[14]) - SH_LOS[3]*SKK_LOS[1]*SKK_LOS[14]*(P[0][5]*SKK_LOS[10] + P[1][5]*SKK_LOS[11] + P[2][5]*SKK_LOS[12] - P[3][5]*SKK_LOS[13] - P[9][5]*SH_LOS[1]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[22][5]*SH_LOS[1]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[4][5]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[2]*SKK_LOS[14] - P[5][5]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[1]*SKK_LOS[14] + P[6][5]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[0]*SKK_LOS[14]) + SH_LOS[3]*SKK_LOS[0]*SKK_LOS[14]*(P[0][6]*SKK_LOS[10] + P[1][6]*SKK_LOS[11] + P[2][6]*SKK_LOS[12] - P[3][6]*SKK_LOS[13] - P[9][6]*SH_LOS[1]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[22][6]*SH_LOS[1]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[4][6]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[2]*SKK_LOS[14] - P[5][6]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[1]*SKK_LOS[14] + P[6][6]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[0]*SKK_LOS[14]));
-            Kfusion[0] = SK_LOS[1]*(P[0][0]*SKK_LOS[10] - P[0][3]*SKK_LOS[13] + P[0][1]*SKK_LOS[11] + P[0][2]*SKK_LOS[12] - P[0][9]*SH_LOS[1]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[0][22]*SH_LOS[1]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[0][6]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[0]*SKK_LOS[14] + P[0][4]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[2]*SKK_LOS[14] - P[0][5]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[1]*SKK_LOS[14]);
-            Kfusion[1] = SK_LOS[1]*(P[1][0]*SKK_LOS[10] - P[1][3]*SKK_LOS[13] + P[1][1]*SKK_LOS[11] + P[1][2]*SKK_LOS[12] - P[1][9]*SH_LOS[1]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[1][22]*SH_LOS[1]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[1][6]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[0]*SKK_LOS[14] + P[1][4]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[2]*SKK_LOS[14] - P[1][5]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[1]*SKK_LOS[14]);
-            Kfusion[2] = SK_LOS[1]*(P[2][0]*SKK_LOS[10] - P[2][3]*SKK_LOS[13] + P[2][1]*SKK_LOS[11] + P[2][2]*SKK_LOS[12] - P[2][9]*SH_LOS[1]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[2][22]*SH_LOS[1]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[2][6]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[0]*SKK_LOS[14] + P[2][4]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[2]*SKK_LOS[14] - P[2][5]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[1]*SKK_LOS[14]);
-            Kfusion[3] = SK_LOS[1]*(P[3][0]*SKK_LOS[10] - P[3][3]*SKK_LOS[13] + P[3][1]*SKK_LOS[11] + P[3][2]*SKK_LOS[12] - P[3][9]*SH_LOS[1]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[3][22]*SH_LOS[1]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[3][6]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[0]*SKK_LOS[14] + P[3][4]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[2]*SKK_LOS[14] - P[3][5]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[1]*SKK_LOS[14]);
-            Kfusion[4] = SK_LOS[1]*(P[4][0]*SKK_LOS[10] - P[4][3]*SKK_LOS[13] + P[4][1]*SKK_LOS[11] + P[4][2]*SKK_LOS[12] - P[4][9]*SH_LOS[1]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[4][22]*SH_LOS[1]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[4][6]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[0]*SKK_LOS[14] + P[4][4]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[2]*SKK_LOS[14] - P[4][5]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[1]*SKK_LOS[14]);
-            Kfusion[5] = SK_LOS[1]*(P[5][0]*SKK_LOS[10] - P[5][3]*SKK_LOS[13] + P[5][1]*SKK_LOS[11] + P[5][2]*SKK_LOS[12] - P[5][9]*SH_LOS[1]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[5][22]*SH_LOS[1]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[5][6]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[0]*SKK_LOS[14] + P[5][4]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[2]*SKK_LOS[14] - P[5][5]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[1]*SKK_LOS[14]);
-            Kfusion[6] = SK_LOS[1]*(P[6][0]*SKK_LOS[10] - P[6][3]*SKK_LOS[13] + P[6][1]*SKK_LOS[11] + P[6][2]*SKK_LOS[12] - P[6][9]*SH_LOS[1]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[6][22]*SH_LOS[1]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[6][6]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[0]*SKK_LOS[14] + P[6][4]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[2]*SKK_LOS[14] - P[6][5]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[1]*SKK_LOS[14]);
-            Kfusion[7] = SK_LOS[1]*(P[7][0]*SKK_LOS[10] - P[7][3]*SKK_LOS[13] + P[7][1]*SKK_LOS[11] + P[7][2]*SKK_LOS[12] - P[7][9]*SH_LOS[1]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[7][22]*SH_LOS[1]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[7][6]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[0]*SKK_LOS[14] + P[7][4]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[2]*SKK_LOS[14] - P[7][5]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[1]*SKK_LOS[14]);
-            Kfusion[8] = SK_LOS[1]*(P[8][0]*SKK_LOS[10] - P[8][3]*SKK_LOS[13] + P[8][1]*SKK_LOS[11] + P[8][2]*SKK_LOS[12] - P[8][9]*SH_LOS[1]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[8][22]*SH_LOS[1]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[8][6]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[0]*SKK_LOS[14] + P[8][4]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[2]*SKK_LOS[14] - P[8][5]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[1]*SKK_LOS[14]);
-            Kfusion[9] = SK_LOS[1]*(P[9][0]*SKK_LOS[10] - P[9][3]*SKK_LOS[13] + P[9][1]*SKK_LOS[11] + P[9][2]*SKK_LOS[12] - P[9][9]*SH_LOS[1]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[9][22]*SH_LOS[1]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[9][6]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[0]*SKK_LOS[14] + P[9][4]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[2]*SKK_LOS[14] - P[9][5]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[1]*SKK_LOS[14]);
-            Kfusion[10] = SK_LOS[1]*(P[10][0]*SKK_LOS[10] - P[10][3]*SKK_LOS[13] + P[10][1]*SKK_LOS[11] + P[10][2]*SKK_LOS[12] - P[10][9]*SH_LOS[1]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[10][22]*SH_LOS[1]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[10][6]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[0]*SKK_LOS[14] + P[10][4]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[2]*SKK_LOS[14] - P[10][5]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[1]*SKK_LOS[14]);
-            Kfusion[11] = SK_LOS[1]*(P[11][0]*SKK_LOS[10] - P[11][3]*SKK_LOS[13] + P[11][1]*SKK_LOS[11] + P[11][2]*SKK_LOS[12] - P[11][9]*SH_LOS[1]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[11][22]*SH_LOS[1]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[11][6]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[0]*SKK_LOS[14] + P[11][4]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[2]*SKK_LOS[14] - P[11][5]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[1]*SKK_LOS[14]);
-            Kfusion[12] = SK_LOS[1]*(P[12][0]*SKK_LOS[10] - P[12][3]*SKK_LOS[13] + P[12][1]*SKK_LOS[11] + P[12][2]*SKK_LOS[12] - P[12][9]*SH_LOS[1]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[12][22]*SH_LOS[1]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[12][6]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[0]*SKK_LOS[14] + P[12][4]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[2]*SKK_LOS[14] - P[12][5]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[1]*SKK_LOS[14]);
-            Kfusion[13] = 0.0f;//SK_LOS[1]*(P[13][0]*SKK_LOS[10] - P[13][3]*SKK_LOS[13] + P[13][1]*SKK_LOS[11] + P[13][2]*SKK_LOS[12] - P[13][9]*SH_LOS[1]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[13][22]*SH_LOS[1]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[13][6]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[0]*SKK_LOS[14] + P[13][4]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[2]*SKK_LOS[14] - P[13][5]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[1]*SKK_LOS[14]);
-            Kfusion[14] = SK_LOS[1]*(P[14][0]*SKK_LOS[10] - P[14][3]*SKK_LOS[13] + P[14][1]*SKK_LOS[11] + P[14][2]*SKK_LOS[12] - P[14][9]*SH_LOS[1]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[14][22]*SH_LOS[1]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[14][6]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[0]*SKK_LOS[14] + P[14][4]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[2]*SKK_LOS[14] - P[14][5]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[1]*SKK_LOS[14]);
-            Kfusion[15] = SK_LOS[1]*(P[15][0]*SKK_LOS[10] - P[15][3]*SKK_LOS[13] + P[15][1]*SKK_LOS[11] + P[15][2]*SKK_LOS[12] - P[15][9]*SH_LOS[1]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[15][22]*SH_LOS[1]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[15][6]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[0]*SKK_LOS[14] + P[15][4]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[2]*SKK_LOS[14] - P[15][5]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[1]*SKK_LOS[14]);
-            Kfusion[16] = SK_LOS[1]*(P[16][0]*SKK_LOS[10] - P[16][3]*SKK_LOS[13] + P[16][1]*SKK_LOS[11] + P[16][2]*SKK_LOS[12] - P[16][9]*SH_LOS[1]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[16][22]*SH_LOS[1]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[16][6]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[0]*SKK_LOS[14] + P[16][4]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[2]*SKK_LOS[14] - P[16][5]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[1]*SKK_LOS[14]);
-            Kfusion[17] = SK_LOS[1]*(P[17][0]*SKK_LOS[10] - P[17][3]*SKK_LOS[13] + P[17][1]*SKK_LOS[11] + P[17][2]*SKK_LOS[12] - P[17][9]*SH_LOS[1]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[17][22]*SH_LOS[1]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[17][6]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[0]*SKK_LOS[14] + P[17][4]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[2]*SKK_LOS[14] - P[17][5]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[1]*SKK_LOS[14]);
-            Kfusion[18] = SK_LOS[1]*(P[18][0]*SKK_LOS[10] - P[18][3]*SKK_LOS[13] + P[18][1]*SKK_LOS[11] + P[18][2]*SKK_LOS[12] - P[18][9]*SH_LOS[1]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[18][22]*SH_LOS[1]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[18][6]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[0]*SKK_LOS[14] + P[18][4]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[2]*SKK_LOS[14] - P[18][5]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[1]*SKK_LOS[14]);
-            Kfusion[19] = SK_LOS[1]*(P[19][0]*SKK_LOS[10] - P[19][3]*SKK_LOS[13] + P[19][1]*SKK_LOS[11] + P[19][2]*SKK_LOS[12] - P[19][9]*SH_LOS[1]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[19][22]*SH_LOS[1]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[19][6]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[0]*SKK_LOS[14] + P[19][4]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[2]*SKK_LOS[14] - P[19][5]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[1]*SKK_LOS[14]);
-            Kfusion[20] = SK_LOS[1]*(P[20][0]*SKK_LOS[10] - P[20][3]*SKK_LOS[13] + P[20][1]*SKK_LOS[11] + P[20][2]*SKK_LOS[12] - P[20][9]*SH_LOS[1]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[20][22]*SH_LOS[1]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[20][6]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[0]*SKK_LOS[14] + P[20][4]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[2]*SKK_LOS[14] - P[20][5]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[1]*SKK_LOS[14]);
-            Kfusion[21] = SK_LOS[1]*(P[21][0]*SKK_LOS[10] - P[21][3]*SKK_LOS[13] + P[21][1]*SKK_LOS[11] + P[21][2]*SKK_LOS[12] - P[21][9]*SH_LOS[1]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[21][22]*SH_LOS[1]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[21][6]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[0]*SKK_LOS[14] + P[21][4]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[2]*SKK_LOS[14] - P[21][5]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[1]*SKK_LOS[14]);
-            Kfusion[22] = SK_LOS[1]*(P[22][0]*SKK_LOS[10] - P[22][3]*SKK_LOS[13] + P[22][1]*SKK_LOS[11] + P[22][2]*SKK_LOS[12] - P[22][9]*SH_LOS[1]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[22][22]*SH_LOS[1]*SH_LOS[7]*SKK_LOS[14] + P[22][6]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[0]*SKK_LOS[14] + P[22][4]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[2]*SKK_LOS[14] - P[22][5]*SH_LOS[3]*SKK_LOS[1]*SKK_LOS[14]);
-            varInnovOptFlow[1] = 1.0f/SK_LOS[1];
-            innovOptFlow[1] = losPred[1] - losData[1];
-        }
+        // estimate range to centre of image
+        range = (flowStates[1] - statesAtRngTime[9]) * SK_RNG[2];
 
-        // Check the innovation for consistency and don't fuse if > 3Sigma
-        if ((innovOptFlow[obsIndex]*innovOptFlow[obsIndex]/varInnovOptFlow[obsIndex]) < 9.0f)
-        {
-            // correct the state vector
-            for (uint8_t j = 0; j < n_states; j++)
-            {
-                states[j] = states[j] - Kfusion[j] * innovOptFlow[obsIndex];
-            }
-            // normalise the quaternion states
-            float quatMag = sqrt(states[0]*states[0] + states[1]*states[1] + states[2]*states[2] + states[3]*states[3]);
-            if (quatMag > 1e-12f)
-            {
-                for (uint8_t j= 0; j<=3; j++)
-                {
-                    float quatMagInv = 1.0f/quatMag;
-                    states[j] = states[j] * quatMagInv;
-                }
-            }
-            // correct the covariance P = (I - K*H)*P
-            // take advantage of the empty columns in KH to reduce the
-            // number of operations
-            for (uint8_t i = 0; i < n_states; i++)
-            {
-                for (uint8_t j = 0; j <= 6; j++)
-                {
-                    KH[i][j] = Kfusion[i] * H_LOS[j];
-                }
-                for (uint8_t j = 7; j <= 8; j++)
-                {
-                    KH[i][j] = 0.0f;
-                }
-                KH[i][9] = Kfusion[i] * H_LOS[9];
-                for (uint8_t j = 10; j <= 21; j++)
-                {
-                    KH[i][j] = 0.0f;
-                }
-                KH[i][22] = Kfusion[i] * H_LOS[22];
-            }
-            for (uint8_t i = 0; i < n_states; i++)
-            {
-                for (uint8_t j = 0; j < n_states; j++)
-                {
-                    KHP[i][j] = 0.0f;
-                    for (uint8_t k = 0; k <= 6; k++)
-                    {
-                        KHP[i][j] = KHP[i][j] + KH[i][k] * P[k][j];
-                    }
-                    KHP[i][j] = KHP[i][j] + KH[i][9] * P[9][j];
-                    KHP[i][j] = KHP[i][j] + KH[i][22] * P[2][j];
-                }
-            }
-        }
-        for (uint8_t i = 0; i <  n_states; i++)
+        // Calculate the measurement innovation
+        innovRng = range - rngMea;
+
+        // calculate the innovation consistency test ratio
+        auxRngTestRatio = sq(innovRng) / (sq(rngInnovGate) * varInnovRng);
+
+        // Check the innovation for consistency and don't fuse if out of bounds
+        if (auxRngTestRatio < 1.0f)
         {
-            for (uint8_t j = 0; j <  n_states; j++)
-            {
-                P[i][j] = P[i][j] - KHP[i][j];
+            // correct the state
+            for (uint8_t i = 0; i < 2 ; i++) {
+                flowStates[i] -= K_RNG[i] * innovRng;
             }
+            // constrain the states
+
+            // constrain focal length to 0.1 to 10 mm
+            flowStates[0] = ConstrainFloat(flowStates[0], 0.1f, 10.0f);
+            // constrain altitude
+            flowStates[1] = maxf(flowStates[1], statesAtRngTime[9] + minFlowRng);
+
+            // correct the covariance matrix
+            float nextPopt[2][2];
+            nextPopt[0][0] = Popt[0][0] - (Popt[0][1]*Popt[1][0]*SK_RNG[1]*SK_RNG[2]) * SK_RNG[2];
+            nextPopt[0][1] = Popt[0][1] - (Popt[0][1]*Popt[1][1]*SK_RNG[1]*SK_RNG[2]) * SK_RNG[2];
+            nextPopt[1][0] = -Popt[1][0]*((Popt[1][1]*SK_RNG[1]*SK_RNG[2]) * SK_RNG[2] - 1.0f);
+            nextPopt[1][1] = -Popt[1][1]*((Popt[1][1]*SK_RNG[1]*SK_RNG[2]) * SK_RNG[2] - 1.0f);
+            // prevent the state variances from becoming negative and maintain symmetry
+            Popt[0][0] = maxf(nextPopt[0][0],0.0f);
+            Popt[1][1] = maxf(nextPopt[1][1],0.0f);
+            Popt[0][1] = 0.5f * (nextPopt[0][1] + nextPopt[1][0]);
+            Popt[1][0] = Popt[0][1];
         }
     }
-    obsIndex = obsIndex + 1;
-    ForceSymmetry();
-    ConstrainVariances();
 }
 
 void AttPosEKF::zeroCols(float (&covMat)[n_states][n_states], uint8_t first, uint8_t last)
@@ -2126,6 +2304,24 @@ float AttPosEKF::sq(float valIn)
     return valIn*valIn;
 }
 
+float AttPosEKF::maxf(float valIn1, float valIn2)
+{
+    if (valIn1 >= valIn2) {
+        return valIn1;
+    } else {
+        return valIn2;
+    }
+}
+
+float AttPosEKF::min(float valIn1, float valIn2)
+{
+    if (valIn1 <= valIn2) {
+        return valIn1;
+    } else {
+        return valIn2;
+    }
+}
+
 // Store states in a history array along with time stamp
 void AttPosEKF::StoreStates(uint64_t timestamp_ms)
 {
@@ -2322,9 +2518,9 @@ void AttPosEKF::OnGroundCheck()
     }
     // don't update terrain offset state if on ground
     if (onGround) {
-        inhibitGndHgtState = true;
+        inhibitGndState = true;
     } else {
-        inhibitGndHgtState = false;
+        inhibitGndState = false;
     }
 }
 
@@ -3006,9 +3202,14 @@ void AttPosEKF::ZeroVariables()
 {
 
     // Initialize on-init initialized variables
-
+    dtIMUfilt = ConstrainFloat(dtIMU, 0.001f, 0.02f);
+    dtVelPosFilt = ConstrainFloat(dtVelPos, 0.04f, 0.5f);
+    dtGpsFilt = 1.0f / 5.0f;
+    dtHgtFilt = 1.0f / 100.0f;
     storeIndex = 0;
 
+    lastVelPosFusion = millis();
+
     // Do the data structure init
     for (unsigned i = 0; i < n_states; i++) {
         for (unsigned j = 0; j < n_states; j++) {
@@ -3028,6 +3229,13 @@ void AttPosEKF::ZeroVariables()
     dVelIMU.zero();
     lastGyroOffset.zero();
 
+    windSpdFiltNorth = 0.0f;
+    windSpdFiltEast = 0.0f;
+    // setting the altitude to zero will give us a higher
+    // gain to adjust faster in the first step
+    windSpdFiltAltitude = 0.0f;
+    windSpdFiltClimb = 0.0f;
+
     for (unsigned i = 0; i < data_buffer_size; i++) {
 
         for (unsigned j = 0; j < n_states; j++) {
diff --git a/src/modules/ekf_att_pos_estimator/estimator_23states.h b/src/modules/ekf_att_pos_estimator/estimator_23states.h
index faa6735ca..a607955a8 100644
--- a/src/modules/ekf_att_pos_estimator/estimator_23states.h
+++ b/src/modules/ekf_att_pos_estimator/estimator_23states.h
@@ -80,6 +80,14 @@ public:
         airspeedMeasurementSigma = 1.4f;
         gyroProcessNoise = 1.4544411e-2f;
         accelProcessNoise = 0.5f;
+
+        gndHgtSigma  = 0.1f; // terrain gradient 1-sigma
+        R_LOS = 0.03f; // optical flow measurement noise variance (rad/sec)^2
+        flowInnovGate = 3.0f; // number of standard deviations applied to the optical flow innovation consistency check
+        auxFlowInnovGate = 10.0f; // number of standard deviations applied to the optical flow innovation consistency check used by the auxiliary filter
+        rngInnovGate = 10.0f; // number of standard deviations applied to the rnage finder innovation consistency check
+        minFlowRng = 0.01f; //minimum range between ground and flow sensor
+        moCompR_LOS = 0.2; // scaler from sensor gyro rate to uncertainty in LOS rate
     }
 
     struct mag_state_struct {
@@ -116,13 +124,16 @@ public:
     float storedStates[n_states][data_buffer_size]; // state vectors stored for the last 50 time steps
     uint32_t statetimeStamp[data_buffer_size]; // time stamp for each state vector stored
 
+    // Times
+    uint64_t lastVelPosFusion;  // the time of the last velocity fusion, in the standard time unit of the filter
+
     float statesAtVelTime[n_states]; // States at the effective measurement time for posNE and velNED measurements
     float statesAtPosTime[n_states]; // States at the effective measurement time for posNE and velNED measurements
     float statesAtHgtTime[n_states]; // States at the effective measurement time for the hgtMea measurement
     float statesAtMagMeasTime[n_states]; // filter satates at the effective measurement time
     float statesAtVtasMeasTime[n_states]; // filter states at the effective measurement time
     float statesAtRngTime[n_states]; // filter states at the effective measurement time
-    float statesAtOptFlowTime[n_states]; // States at the effective optical flow measurement time
+    float statesAtFlowTime[n_states]; // States at the effective optical flow measurement time
 
     Vector3f correctedDelAng; // delta angles about the xyz body axes corrected for errors (rad)
     Vector3f correctedDelVel; // delta velocities along the XYZ body axes corrected for errors (m/s)
@@ -140,7 +151,16 @@ public:
     Vector3f accel; // acceleration vector in XYZ body axes measured by the IMU (m/s^2)
     Vector3f dVelIMU;
     Vector3f dAngIMU;
-    float dtIMU; // time lapsed since the last IMU measurement or covariance update (sec)
+    float dtIMU; // time lapsed since the last IMU measurement or covariance update (sec), this may have significant jitter
+    float dtIMUfilt; // average time between IMU measurements (sec)
+    float dtVelPos; // time lapsed since the last position / velocity fusion (seconds), this may have significant jitter
+    float dtVelPosFilt; // average time between position / velocity fusion steps
+    float dtHgtFilt; // average time between height measurement updates
+    float dtGpsFilt; // average time between gps measurement updates
+    float windSpdFiltNorth; // average wind speed north component
+    float windSpdFiltEast; // average wind speed east component
+    float windSpdFiltAltitude; // the last altitude used to filter wind speed
+    float windSpdFiltClimb; // filtered climb rate
     uint8_t fusionModeGPS; // 0 = GPS outputs 3D velocity, 1 = GPS outputs 2D velocity, 2 = GPS outputs no velocity
     float innovVelPos[6]; // innovation output
     float varInnovVelPos[6]; // innovation variance output
@@ -192,7 +212,8 @@ public:
 
     bool inhibitWindStates; // true when wind states and covariances are to remain constant
     bool inhibitMagStates;  // true when magnetic field states and covariances are to remain constant
-    bool inhibitGndHgtState; // true when the terrain ground height offset state and covariances are to remain constant
+    bool inhibitGndState; // true when the terrain ground height offset state and covariances are to remain constant
+    bool inhibitScaleState; // true when the focal length scale factor state and covariances are to remain constant
 
     bool onGround;    ///< boolean true when the flight vehicle is on the ground (not flying)
     bool staticMode;    ///< boolean true if no position feedback is fused
@@ -211,6 +232,30 @@ public:
 
     unsigned storeIndex;
 
+    // Optical Flow error estimation
+    float storedOmega[3][data_buffer_size]; // angular rate vector stored for the last 50 time steps used by optical flow eror estimators
+
+    // Two state EKF used to estimate focal length scale factor and terrain position
+    float Popt[2][2];                       // state covariance matrix
+    float flowStates[2];                    // flow states [scale factor, terrain position]
+    float prevPosN;                         // north position at last measurement
+    float prevPosE;                         // east position at last measurement
+    float auxFlowObsInnov[2];               // optical flow observation innovations from focal length scale factor estimator
+    float auxFlowObsInnovVar[2];            // innovation variance for optical flow observations from focal length scale factor estimator
+    float fScaleFactorVar;                  // optical flow sensor focal length scale factor variance
+    Mat3f Tnb_flow;                         // Transformation matrix from nav to body at the time fo the optical flow measurement
+    float R_LOS;                            // Optical flow observation noise variance (rad/sec)^2
+    float auxFlowTestRatio[2];              // ratio of X and Y flow observation innovations to fault threshold
+    float auxRngTestRatio;                  // ratio of range observation innovations to fault threshold
+    float flowInnovGate;                    // number of standard deviations used for the innovation consistency check
+    float auxFlowInnovGate;                 // number of standard deviations applied to the optical flow innovation consistency check
+    float rngInnovGate;                     // number of standard deviations used for the innovation consistency check
+    float minFlowRng;                       // minimum range over which to fuse optical flow measurements
+    float moCompR_LOS;                      // scaler from sensor gyro rate to uncertainty in LOS rate
+
+void updateDtGpsFilt(float dt);
+
+void updateDtHgtFilt(float dt);
 
 void  UpdateStrapdownEquationsNED();
 
@@ -226,6 +271,8 @@ void FuseRangeFinder();
 
 void FuseOptFlow();
 
+void GroundEKF();
+
 void zeroRows(float (&covMat)[n_states][n_states], uint8_t first, uint8_t last);
 
 void zeroCols(float (&covMat)[n_states][n_states], uint8_t first, uint8_t last);
@@ -268,6 +315,10 @@ static void quat2Tnb(Mat3f &Tnb, const float (&quat)[4]);
 
 static float sq(float valIn);
 
+static float maxf(float valIn1, float valIn2);
+
+static float min(float valIn1, float valIn2);
+
 void OnGroundCheck();
 
 void CovarianceInit();
@@ -300,6 +351,8 @@ void InitializeDynamic(float (&initvelNED)[3], float declination);
 
 protected:
 
+void updateDtVelPosFilt(float dt);
+
 bool FilterHealthy();
 
 bool GyroOffsetsDiverged();
@@ -314,3 +367,5 @@ void AttitudeInit(float ax, float ay, float az, float mx, float my, float mz, fl
 
 uint32_t millis();
 
+uint64_t getMicros();
+
diff --git a/src/modules/sdlog2/sdlog2.c b/src/modules/sdlog2/sdlog2.c
index dbda8ea6f..e13593077 100644
--- a/src/modules/sdlog2/sdlog2.c
+++ b/src/modules/sdlog2/sdlog2.c
@@ -1432,6 +1432,11 @@ int sdlog2_thread_main(int argc, char *argv[])
 			log_msg.body.log_GPOS.vel_d = buf.global_pos.vel_d;
 			log_msg.body.log_GPOS.eph = buf.global_pos.eph;
 			log_msg.body.log_GPOS.epv = buf.global_pos.epv;
+			if (buf.global_pos.terrain_alt_valid) {
+				log_msg.body.log_GPOS.terrain_alt = buf.global_pos.terrain_alt;
+			} else {
+				log_msg.body.log_GPOS.terrain_alt = -1.0f;
+			}
 			LOGBUFFER_WRITE_AND_COUNT(GPOS);
 		}
 
@@ -1464,7 +1469,7 @@ int sdlog2_thread_main(int argc, char *argv[])
 			log_msg.body.log_VICN.yaw = buf.vicon_pos.yaw;
 			LOGBUFFER_WRITE_AND_COUNT(VICN);
 		}
-		
+
 		/* --- VISION POSITION --- */
 		if (copy_if_updated(ORB_ID(vision_position_estimate), subs.vision_pos_sub, &buf.vision_pos)) {
 			log_msg.msg_type = LOG_VISN_MSG;
diff --git a/src/modules/sdlog2/sdlog2_messages.h b/src/modules/sdlog2/sdlog2_messages.h
index 6741c7e25..d2845eb75 100644
--- a/src/modules/sdlog2/sdlog2_messages.h
+++ b/src/modules/sdlog2/sdlog2_messages.h
@@ -220,6 +220,7 @@ struct log_GPOS_s {
 	float vel_d;
 	float eph;
 	float epv;
+	float terrain_alt;
 };
 
 /* --- GPSP - GLOBAL POSITION SETPOINT --- */
@@ -449,7 +450,7 @@ static const struct log_format_s log_formats[] = {
 	LOG_FORMAT(AIRS, "fff",			"IndSpeed,TrueSpeed,AirTemp"),
 	LOG_FORMAT(ARSP, "fff",			"RollRateSP,PitchRateSP,YawRateSP"),
 	LOG_FORMAT(FLOW, "hhfffBB",		"RawX,RawY,CompX,CompY,Dist,Q,SensID"),
-	LOG_FORMAT(GPOS, "LLffffff",		"Lat,Lon,Alt,VelN,VelE,VelD,EPH,EPV"),
+	LOG_FORMAT(GPOS, "LLfffffff",		"Lat,Lon,Alt,VelN,VelE,VelD,EPH,EPV,TALT"),
 	LOG_FORMAT(GPSP, "BLLffBfbf",		"NavState,Lat,Lon,Alt,Yaw,Type,LoitR,LoitDir,PitMin"),
 	LOG_FORMAT(ESC, "HBBBHHHHHHfH",		"count,nESC,Conn,N,Ver,Adr,Volt,Amp,RPM,Temp,SetP,SetPRAW"),
 	LOG_FORMAT(GVSP, "fff",			"VX,VY,VZ"),
diff --git a/src/modules/uORB/topics/vehicle_global_position.h b/src/modules/uORB/topics/vehicle_global_position.h
index 25137c1c6..c3bb3b893 100644
--- a/src/modules/uORB/topics/vehicle_global_position.h
+++ b/src/modules/uORB/topics/vehicle_global_position.h
@@ -72,6 +72,8 @@ struct vehicle_global_position_s {
 	float yaw; 			/**< Yaw in radians -PI..+PI.							   */
 	float eph;			/**< Standard deviation of position estimate horizontally */
 	float epv;			/**< Standard deviation of position vertically */
+	float terrain_alt;		/**< Terrain altitude in m, WGS84 */
+	bool terrain_alt_valid;		/**< Terrain altitude estimate is valid */
 };
 
 /**