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无陀螺卫星姿态的二阶插值非线性滤波估计
被引量:
8
1
作者
林玉荣
邓正隆
《宇航学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2003年第2期173-179,共7页
采用四元数作为姿态描述参数 ,提出了一种确定无陀螺卫星姿态的新方法 ,即二阶插值非线性姿态估计算法 ,它能够利用星敏感器提供的矢量观测信息准确地估计三轴稳定卫星的姿态。这种姿态估计算法的实现非常简单 ,其运算量与传统的扩展卡...
采用四元数作为姿态描述参数 ,提出了一种确定无陀螺卫星姿态的新方法 ,即二阶插值非线性姿态估计算法 ,它能够利用星敏感器提供的矢量观测信息准确地估计三轴稳定卫星的姿态。这种姿态估计算法的实现非常简单 ,其运算量与传统的扩展卡尔曼滤波姿态估计算法相当 ,但滤波性能却与基于二阶泰勒级数近似得到的非线性姿态估计算法一致。而且 ,在二阶插值非线性姿态估计算法中 ,不会遇到由四元数正交约束所造成的协方差阵奇异性问题。
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关键词
二阶插值非线性滤波估计
卫星
姿态
估计
矢量观测
星敏感器
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职称材料
二阶插值非线性滤波在卫星姿态确定中的应用
被引量:
1
2
作者
林玉荣
邓正隆
《哈尔滨工业大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2006年第3期343-347,共5页
基于多项式插值近似,导出了具有良好实时性能的二阶插值非线性滤波算法,并将该算法应用于星光-陀螺模式下三轴稳定卫星的姿态确定中.这种姿态估计算法的实现非常简单,其运算量与传统的扩展卡尔曼滤波姿态估计算法相当,但滤波性能却与基...
基于多项式插值近似,导出了具有良好实时性能的二阶插值非线性滤波算法,并将该算法应用于星光-陀螺模式下三轴稳定卫星的姿态确定中.这种姿态估计算法的实现非常简单,其运算量与传统的扩展卡尔曼滤波姿态估计算法相当,但滤波性能却与基于二阶泰勒级数近似得到的非线性姿态估计算法一致;而且,在二阶插值非线性姿态估计算法中,避免了由四元数正交约束所造成的协方差阵奇异性问题.
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关键词
二阶
插值
近似
非线性
滤波
姿态确定
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职称材料
确定无陀螺卫星姿态的二阶非线性滤波算法研究
被引量:
1
3
作者
林玉荣
邓正隆
《空间科学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2002年第4期363-371,共9页
应用基于二阶泰勒级数近似得到的非线性滤波技术,设计了利用星敏感器矢量观测信息确定无陀螺三轴稳定卫星姿态的二阶非线性滤波算法.结合矢量观测的特点,分别讨论了单矢量观测信息与多矢量观测信息的处理方法,并把QUEST算法作为矢量观...
应用基于二阶泰勒级数近似得到的非线性滤波技术,设计了利用星敏感器矢量观测信息确定无陀螺三轴稳定卫星姿态的二阶非线性滤波算法.结合矢量观测的特点,分别讨论了单矢量观测信息与多矢量观测信息的处理方法,并把QUEST算法作为矢量观测数据压缩技术有效地结合进姿态估计器中,使得多矢量观测情况下的滤波修正算法得到了简化.仿真测试结果证明,二阶非线性姿态估计器的滤波性能要优于传统的扩展卡尔曼滤波姿态估计算法.
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关键词
矢量观测
姿态
估计
二阶
非线性
滤波
星敏感器
卫星
姿态控制
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职称材料
卫星姿态测量信息的二阶非线性滤波技术研究
4
作者
林玉荣
邓正隆
《中国空间科学技术》
EI
CSCD
北大核心
2003年第3期35-41,51,共8页
卫星应用任务要求卫星姿态在空间保持高精度定向 ,为此有必要研究精确的递推非线性姿态估计算法。文中针对星光 陀螺这种典型的三轴稳定卫星姿态确定系统模式 ,应用基于二阶泰勒级数近似得到的非线性滤波算法处理姿态测量信息 ,设计了...
卫星应用任务要求卫星姿态在空间保持高精度定向 ,为此有必要研究精确的递推非线性姿态估计算法。文中针对星光 陀螺这种典型的三轴稳定卫星姿态确定系统模式 ,应用基于二阶泰勒级数近似得到的非线性滤波算法处理姿态测量信息 ,设计了二阶非线性姿态估计器的实现方案。在设计过程中 ,把QUEST法作为矢量观测数据压缩技术有效地结合进姿态估计器中 ,使得在多矢量观测情况下的滤波修正算法得到了简化。相同条件下的仿真测试结果证明 。
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关键词
卫星
姿态测量信息
二阶
非线性
滤波
技术
姿态
估计
器
仿真
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职称材料
非线性估计理论的最新进展
被引量:
36
5
作者
柴霖
袁建平
+2 位作者
罗建军
方群
岳晓奎
《宇航学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2005年第3期380-384,共5页
扩展Kalman滤波(EKF)是应用最广的非线性估计方法,然而它存在实现性差、计算量大、估计精度低等缺陷,这些问题起源于EKF采用了Taylor展开近似。在阐明非线性估计的本质,剖析EKF等传统方法的特点及缺陷的基础上,从非线性估计革新的两条...
扩展Kalman滤波(EKF)是应用最广的非线性估计方法,然而它存在实现性差、计算量大、估计精度低等缺陷,这些问题起源于EKF采用了Taylor展开近似。在阐明非线性估计的本质,剖析EKF等传统方法的特点及缺陷的基础上,从非线性估计革新的两条发展思路———非Taylor展开的线性变换及非线性变换出发,分别对插值滤波、Unscented滤波、粒子滤波和神经网络滤波这四种近年来最具特色的新方法进行介绍和评述。通过分析这些方法的工作原理、性能特点、必要性和可行性,将非线性估计最新进展的思想传承、本质内涵、地位与作用予以展现,指出各方法的现存问题、发展潜力和最具可实现性的发展方向。同时强调了各种算法的选取须根据具体应用场合和条件,在主要性能指标之间综合权衡。
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关键词
非线性
估计
插值
滤波
Unscented
滤波
粒子
滤波
神经网络
滤波
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职称材料
基于插值H_∞扩展卡尔曼滤波的发电机动态状态估计
被引量:
18
6
作者
艾蔓桐
孙永辉
+2 位作者
王义
卫志农
孙国强
《中国电机工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2018年第19期5846-5853,共8页
动态状态估计对于电力系统的监测和稳定性分析具有重要意义。相量测量单元(phasor measurement unit,PMU)具备高采样率和同步数据,在动态状态估计中得到了广泛的应用。然而,由于PMU量测数据存在随机噪声,无法直接作为调度和控制的参...
动态状态估计对于电力系统的监测和稳定性分析具有重要意义。相量测量单元(phasor measurement unit,PMU)具备高采样率和同步数据,在动态状态估计中得到了广泛的应用。然而,由于PMU量测数据存在随机噪声,无法直接作为调度和控制的参考数据。基于此,该文提出一种基于插值H∞扩展卡尔曼滤波(interpolation H∞extended Kalman filter, IHEKF)的发电机动态状态估计方法。该方法在扩展卡尔曼滤波(extended Kalman filter,EKF)的基础上,利用自适应插值技术提高估计精度,并进一步采用H∞理论提高对噪声的鲁棒性。算例结果表明,IHEKF无论是在估计精度上还是在对噪声的鲁棒性能上较EKF均有所提高。
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关键词
动态状态
估计
发电机
插值
H∞扩展卡尔曼
滤波
非线性
鲁棒性
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职称材料
单目视觉中基于IEKF,DD1及DD2滤波器的位姿和运动估计(英文)
被引量:
2
7
作者
伍雪冬
王耀南
李灿飞
《控制理论与应用》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2005年第1期35-42,共8页
用单摄像机所获取的二维(2D)图像来估计两坐标之间的相对位姿和运动在实际应用中是可取的,其难点是从物体的三维(3D)特征投影到2D图像特征的过程是一个非线性变换,把基于单目视觉的位姿和运动估计系统定义为一个非线性随机模型,分别以...
用单摄像机所获取的二维(2D)图像来估计两坐标之间的相对位姿和运动在实际应用中是可取的,其难点是从物体的三维(3D)特征投影到2D图像特征的过程是一个非线性变换,把基于单目视觉的位姿和运动估计系统定义为一个非线性随机模型,分别以迭代扩展卡尔曼滤波器(IEKF)、一阶斯梯林插值滤波器(DD1)和二阶斯梯林插值滤波器(DD2)作非线性状态估计器来估计位姿和运动.为了验证每种估计器的相对优点,用文中所提方法对每种估计器都作了仿真实验,实验结果表明DD1和DD2滤波器的特性要比IEKF好.
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关键词
线特征
八元数
单目视觉
迭代扩展卡尔曼
滤波
器(衄烀)
一阶斯梯林
插值
滤波
器(DD1)
二阶
斯梯林
插值
滤波
器(DD2)
位姿
估计
运动
估计
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职称材料
题名
无陀螺卫星姿态的二阶插值非线性滤波估计
被引量:
8
1
作者
林玉荣
邓正隆
机构
哈尔滨工业大学控制科学与工程系
出处
《宇航学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2003年第2期173-179,共7页
基金
航天科技集团创新基金资助项目
文摘
采用四元数作为姿态描述参数 ,提出了一种确定无陀螺卫星姿态的新方法 ,即二阶插值非线性姿态估计算法 ,它能够利用星敏感器提供的矢量观测信息准确地估计三轴稳定卫星的姿态。这种姿态估计算法的实现非常简单 ,其运算量与传统的扩展卡尔曼滤波姿态估计算法相当 ,但滤波性能却与基于二阶泰勒级数近似得到的非线性姿态估计算法一致。而且 ,在二阶插值非线性姿态估计算法中 ,不会遇到由四元数正交约束所造成的协方差阵奇异性问题。
关键词
二阶插值非线性滤波估计
卫星
姿态
估计
矢量观测
星敏感器
Keywords
Vector observation
Attitude estimation
Second order nonlinear interpolation filter
分类号
V448.2 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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职称材料
题名
二阶插值非线性滤波在卫星姿态确定中的应用
被引量:
1
2
作者
林玉荣
邓正隆
机构
哈尔滨工业大学控制科学与工程系
出处
《哈尔滨工业大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2006年第3期343-347,共5页
文摘
基于多项式插值近似,导出了具有良好实时性能的二阶插值非线性滤波算法,并将该算法应用于星光-陀螺模式下三轴稳定卫星的姿态确定中.这种姿态估计算法的实现非常简单,其运算量与传统的扩展卡尔曼滤波姿态估计算法相当,但滤波性能却与基于二阶泰勒级数近似得到的非线性姿态估计算法一致;而且,在二阶插值非线性姿态估计算法中,避免了由四元数正交约束所造成的协方差阵奇异性问题.
关键词
二阶
插值
近似
非线性
滤波
姿态确定
Keywords
second-order interpolation approximation
nonlinear filter
attitude determination
分类号
V448 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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职称材料
题名
确定无陀螺卫星姿态的二阶非线性滤波算法研究
被引量:
1
3
作者
林玉荣
邓正隆
机构
哈尔滨工业大学控制科学与工程系
出处
《空间科学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2002年第4期363-371,共9页
基金
航天科技集团创新基金资助项目
文摘
应用基于二阶泰勒级数近似得到的非线性滤波技术,设计了利用星敏感器矢量观测信息确定无陀螺三轴稳定卫星姿态的二阶非线性滤波算法.结合矢量观测的特点,分别讨论了单矢量观测信息与多矢量观测信息的处理方法,并把QUEST算法作为矢量观测数据压缩技术有效地结合进姿态估计器中,使得多矢量观测情况下的滤波修正算法得到了简化.仿真测试结果证明,二阶非线性姿态估计器的滤波性能要优于传统的扩展卡尔曼滤波姿态估计算法.
关键词
矢量观测
姿态
估计
二阶
非线性
滤波
星敏感器
卫星
姿态控制
Keywords
Vector observation, Attitude estimation, Second-order nonlinear filter
分类号
V448.22 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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职称材料
题名
卫星姿态测量信息的二阶非线性滤波技术研究
4
作者
林玉荣
邓正隆
机构
哈尔滨工业大学
出处
《中国空间科学技术》
EI
CSCD
北大核心
2003年第3期35-41,51,共8页
基金
航天科技集团创新基金资助项目
文摘
卫星应用任务要求卫星姿态在空间保持高精度定向 ,为此有必要研究精确的递推非线性姿态估计算法。文中针对星光 陀螺这种典型的三轴稳定卫星姿态确定系统模式 ,应用基于二阶泰勒级数近似得到的非线性滤波算法处理姿态测量信息 ,设计了二阶非线性姿态估计器的实现方案。在设计过程中 ,把QUEST法作为矢量观测数据压缩技术有效地结合进姿态估计器中 ,使得在多矢量观测情况下的滤波修正算法得到了简化。相同条件下的仿真测试结果证明 。
关键词
卫星
姿态测量信息
二阶
非线性
滤波
技术
姿态
估计
器
仿真
Keywords
Satellite attitude Nonlinear filtering Measurement Information
分类号
V448.22 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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职称材料
题名
非线性估计理论的最新进展
被引量:
36
5
作者
柴霖
袁建平
罗建军
方群
岳晓奎
机构
西北工业大学航天学院
出处
《宇航学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2005年第3期380-384,共5页
基金
国家自然科学基金(10402034)
教育部博士点基金(20030699025)
西北工业大学博士论文创新基金(CX200302)
文摘
扩展Kalman滤波(EKF)是应用最广的非线性估计方法,然而它存在实现性差、计算量大、估计精度低等缺陷,这些问题起源于EKF采用了Taylor展开近似。在阐明非线性估计的本质,剖析EKF等传统方法的特点及缺陷的基础上,从非线性估计革新的两条发展思路———非Taylor展开的线性变换及非线性变换出发,分别对插值滤波、Unscented滤波、粒子滤波和神经网络滤波这四种近年来最具特色的新方法进行介绍和评述。通过分析这些方法的工作原理、性能特点、必要性和可行性,将非线性估计最新进展的思想传承、本质内涵、地位与作用予以展现,指出各方法的现存问题、发展潜力和最具可实现性的发展方向。同时强调了各种算法的选取须根据具体应用场合和条件,在主要性能指标之间综合权衡。
关键词
非线性
估计
插值
滤波
Unscented
滤波
粒子
滤波
神经网络
滤波
Keywords
Nonlinear estimation
Interpolation filtering
Unscented filtering
Particle filtering
Neural network filtering
分类号
TP274 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
基于插值H_∞扩展卡尔曼滤波的发电机动态状态估计
被引量:
18
6
作者
艾蔓桐
孙永辉
王义
卫志农
孙国强
机构
河海大学能源与电气学院
出处
《中国电机工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2018年第19期5846-5853,共8页
基金
国家自然科学基金项目(61673161)
江苏省自然科学基金项目(BK20161510)
中央高校基本科研业务费项目(2017B13914)~~
文摘
动态状态估计对于电力系统的监测和稳定性分析具有重要意义。相量测量单元(phasor measurement unit,PMU)具备高采样率和同步数据,在动态状态估计中得到了广泛的应用。然而,由于PMU量测数据存在随机噪声,无法直接作为调度和控制的参考数据。基于此,该文提出一种基于插值H∞扩展卡尔曼滤波(interpolation H∞extended Kalman filter, IHEKF)的发电机动态状态估计方法。该方法在扩展卡尔曼滤波(extended Kalman filter,EKF)的基础上,利用自适应插值技术提高估计精度,并进一步采用H∞理论提高对噪声的鲁棒性。算例结果表明,IHEKF无论是在估计精度上还是在对噪声的鲁棒性能上较EKF均有所提高。
关键词
动态状态
估计
发电机
插值
H∞扩展卡尔曼
滤波
非线性
鲁棒性
Keywords
dynamic state estimation (DSE)
synchronousmachine
interpolation H∞ extended Kalman filter (IHEKF)
nonlinearity
robustness
分类号
TM73 [电气工程—电力系统及自动化]
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职称材料
题名
单目视觉中基于IEKF,DD1及DD2滤波器的位姿和运动估计(英文)
被引量:
2
7
作者
伍雪冬
王耀南
李灿飞
机构
湖南大学电气与信息工程学院
出处
《控制理论与应用》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2005年第1期35-42,共8页
基金
SupportedbytheChineseNationalNaturalScienceFoundation ( 6 0 3 75 0 0 1 )
HunanProvincialNaturalScienceFoundationofChina( 0 3JJY3 1 0 7)
文摘
用单摄像机所获取的二维(2D)图像来估计两坐标之间的相对位姿和运动在实际应用中是可取的,其难点是从物体的三维(3D)特征投影到2D图像特征的过程是一个非线性变换,把基于单目视觉的位姿和运动估计系统定义为一个非线性随机模型,分别以迭代扩展卡尔曼滤波器(IEKF)、一阶斯梯林插值滤波器(DD1)和二阶斯梯林插值滤波器(DD2)作非线性状态估计器来估计位姿和运动.为了验证每种估计器的相对优点,用文中所提方法对每种估计器都作了仿真实验,实验结果表明DD1和DD2滤波器的特性要比IEKF好.
关键词
线特征
八元数
单目视觉
迭代扩展卡尔曼
滤波
器(衄烀)
一阶斯梯林
插值
滤波
器(DD1)
二阶
斯梯林
插值
滤波
器(DD2)
位姿
估计
运动
估计
Keywords
line features
dual quaternion
monocular vision
iterated extended Kalman filter (IEKF)
the firstorder (Stirling's) interpolation filter (DD1)
the secondorder Stirling's interpolation filter (DD2)
pose estimation
motion estimation
分类号
TN953 [电子电信—信号与信息处理]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
无陀螺卫星姿态的二阶插值非线性滤波估计
林玉荣
邓正隆
《宇航学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2003
8
在线阅读
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职称材料
2
二阶插值非线性滤波在卫星姿态确定中的应用
林玉荣
邓正隆
《哈尔滨工业大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2006
1
在线阅读
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职称材料
3
确定无陀螺卫星姿态的二阶非线性滤波算法研究
林玉荣
邓正隆
《空间科学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2002
1
在线阅读
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职称材料
4
卫星姿态测量信息的二阶非线性滤波技术研究
林玉荣
邓正隆
《中国空间科学技术》
EI
CSCD
北大核心
2003
0
在线阅读
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职称材料
5
非线性估计理论的最新进展
柴霖
袁建平
罗建军
方群
岳晓奎
《宇航学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2005
36
在线阅读
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职称材料
6
基于插值H_∞扩展卡尔曼滤波的发电机动态状态估计
艾蔓桐
孙永辉
王义
卫志农
孙国强
《中国电机工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2018
18
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职称材料
7
单目视觉中基于IEKF,DD1及DD2滤波器的位姿和运动估计(英文)
伍雪冬
王耀南
李灿飞
《控制理论与应用》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2005
2
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职称材料
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