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基于状态增广的修正迭代扩展卡尔曼滤波
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作者 刘美红 高山凤 +1 位作者 李伟 谢彬 《电子技术应用》 2020年第4期79-81,88,共4页
针对修正迭代扩展卡尔曼滤波一次迭代后系统状态和估计状态不与测量噪声之间保持相互独立的问题,将测量噪声增广到状态变量中,提出了基于状态增广的修正迭代扩展卡尔曼滤波。然后将该滤波方法应用到基于雷达测量的再入飞行器目标跟踪问... 针对修正迭代扩展卡尔曼滤波一次迭代后系统状态和估计状态不与测量噪声之间保持相互独立的问题,将测量噪声增广到状态变量中,提出了基于状态增广的修正迭代扩展卡尔曼滤波。然后将该滤波方法应用到基于雷达测量的再入飞行器目标跟踪问题中,仿真结果表明:与修正迭代扩展卡尔曼滤波和传统的扩展卡尔曼滤波相比,该滤波方法具有更快的收敛速度和更优的估计精度。 展开更多
关键词 状态增广 收敛速度 估计精度 修正迭代扩展卡尔曼滤波
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迭代扩展卡尔曼粒子滤波器 被引量:60
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作者 李良群 姬红兵 罗军辉 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期233-238,共6页
提出了一种基于迭代扩展卡尔曼的粒子滤波新方法.该方法利用迭代扩展卡尔曼滤波的最大后验概率估计产生粒子滤波的重要性密度函数,使重要性密度函数能够融入最新观测信息的同时,更加符合真实状态的后验概率分布.仿真结果表明,提出的迭... 提出了一种基于迭代扩展卡尔曼的粒子滤波新方法.该方法利用迭代扩展卡尔曼滤波的最大后验概率估计产生粒子滤波的重要性密度函数,使重要性密度函数能够融入最新观测信息的同时,更加符合真实状态的后验概率分布.仿真结果表明,提出的迭代扩展卡尔曼粒子滤波的估计性能要明显优于标准的粒子滤波、扩展卡尔曼粒子滤波和unscented粒子滤波. 展开更多
关键词 非线性系统 粒子滤波 扩展卡尔曼滤波 重要性密度函数
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IMM迭代扩展卡尔曼粒子滤波跟踪算法 被引量:38
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作者 张俊根 姬红兵 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第5期1116-1120,共5页
该文提出了一种交互式多模型(IMM)迭代扩展卡尔曼粒子滤波机动目标跟踪算法。该算法在多模型中使用了改进的粒子滤波器,通过对迭代扩展卡尔曼滤波(IEKF)的测量更新按照高斯牛顿方法进行修正,减小了非线性滤波带来的线性化误差,然后利用... 该文提出了一种交互式多模型(IMM)迭代扩展卡尔曼粒子滤波机动目标跟踪算法。该算法在多模型中使用了改进的粒子滤波器,通过对迭代扩展卡尔曼滤波(IEKF)的测量更新按照高斯牛顿方法进行修正,减小了非线性滤波带来的线性化误差,然后利用修正的IEKF来产生粒子滤波的重要性密度函数,使其融入最新观测信息。最后将所提算法与交互式多模型粒子滤波(IMMPF)进行了比较,仿真结果表明该算法具有更好的跟踪性能。 展开更多
关键词 机动目标跟踪 交互式多模型 扩展卡尔曼滤波 粒子滤波
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迭代扩展卡尔曼滤波在相对姿态估计中的应用 被引量:3
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作者 李建锋 张慧星 闫美辰 《导弹与航天运载技术》 北大核心 2012年第6期48-52,共5页
在航天器相对姿态测量过程中,由于基于单帧图像的相对姿态测量方法受噪声影响比较大,相对距离较远时,测量的稳定性较差,因此提出采用迭代扩展卡尔曼滤波进行相对姿态估计的方法。首先对卡尔曼滤波进行概述,然后建立基于迭代扩展卡尔曼... 在航天器相对姿态测量过程中,由于基于单帧图像的相对姿态测量方法受噪声影响比较大,相对距离较远时,测量的稳定性较差,因此提出采用迭代扩展卡尔曼滤波进行相对姿态估计的方法。首先对卡尔曼滤波进行概述,然后建立基于迭代扩展卡尔曼滤波的航天器间的3D位置和姿态估计系统模型及观测模型,确定系统及测量噪声模型,给出运用卡尔曼滤波方法解决姿态估计问题的具体方法及详细过程,最后通过仿真数据和实测数据对该方法的正确性、可行性进行了验证。 展开更多
关键词 分布式微型航天器 相对姿态估计 扩展卡尔曼滤波
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神经网络训练中的迭代扩展卡尔曼粒子滤波算法 被引量:1
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作者 张应博 《微电子学与计算机》 CSCD 北大核心 2010年第8期103-107,共5页
基本粒子滤波算法已被成功用于训练神经网络,但该算法在建议分布的选择上并没有考虑当前时刻观测值的影响,针对该问题提出在神经网络训练中,使用迭代扩展卡尔曼滤波器来生成建议分布.由于迭代扩展卡尔曼滤波器在传递近似建议分布的均值... 基本粒子滤波算法已被成功用于训练神经网络,但该算法在建议分布的选择上并没有考虑当前时刻观测值的影响,针对该问题提出在神经网络训练中,使用迭代扩展卡尔曼滤波器来生成建议分布.由于迭代扩展卡尔曼滤波器在传递近似建议分布的均值和协方差的过程中,充分利用了观测值信息,从而可以更好地描述神经网络权值的后验概率分布.实验结果表明,在训练神经网络时,迭代扩展卡尔曼滤波器作为建议分布的粒子滤波算法训练性能明显优于基本粒子滤波算法及扩展卡尔曼粒子滤波算法(EKPF). 展开更多
关键词 神经网络训练 扩展卡尔曼滤波 扩展卡尔曼粒子滤波
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基于扩展卡尔曼滤波的联合迭代检测译码信道估计方法 被引量:16
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作者 廖勇 沈轩帆 +2 位作者 代学武 周昕 王丹 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期554-561,共8页
针对高速移动场景下信道快衰落、非平稳等特性导致下行链路信道估计性能受限的问题,提出了一种适用于高速移动环境下行链路的信道估计方法.采用自回归过程对信道建模,构造自反馈的扩展卡尔曼滤波器(Extended Kalman Filter,EKF)追踪信... 针对高速移动场景下信道快衰落、非平稳等特性导致下行链路信道估计性能受限的问题,提出了一种适用于高速移动环境下行链路的信道估计方法.采用自回归过程对信道建模,构造自反馈的扩展卡尔曼滤波器(Extended Kalman Filter,EKF)追踪信道响应及其时域相关系数.为了解决EKF自反馈结构引起的误差传播问题,采用了迭代检测译码的接收机结构,以利用信道编码的冗余提升EKF的信道估计精度.仿真分析表明,在高速移动环境下所提方法相较于最小二乘估计和线性最小均方误差估计等传统方法提升了信道估计的均方误差和系统的误码率性能,可应用于高速列车无线通信设备的接收机基带信号处理系统. 展开更多
关键词 LTE 高速移动 非平稳信道估计 检测译码 扩展卡尔曼滤波
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基于修正扩展卡尔曼序贯滤波的信息融合算法 被引量:6
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作者 彭志专 冯金富 +1 位作者 聂光戍 谷志勇 《空军工程大学学报(自然科学版)》 CSCD 北大核心 2007年第5期33-36,共4页
针对基于扩展卡尔曼滤波的融合算法存在滤波精度不高的问题,将修正扩展卡尔曼滤波算法与集中式序贯融合算法相结合,用于毫米波雷达和红外传感器目标融合跟踪。即先对毫米波雷达进行修正扩展卡尔曼滤波,再将滤波结果与红外传感器进行融... 针对基于扩展卡尔曼滤波的融合算法存在滤波精度不高的问题,将修正扩展卡尔曼滤波算法与集中式序贯融合算法相结合,用于毫米波雷达和红外传感器目标融合跟踪。即先对毫米波雷达进行修正扩展卡尔曼滤波,再将滤波结果与红外传感器进行融合滤波。仿真结果表明该算法能够提高对机动目标的跟踪精度,增强跟踪系统对环境变化的适应能力。 展开更多
关键词 信息融合 机动目标跟踪 修正扩展卡尔曼滤波 序贯滤波
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基于扩展卡尔曼滤波的高转速修正引信滚转角测量方法 被引量:6
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作者 王佳伟 史凯 +2 位作者 徐国泰 钱荣朝 闫杰 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第6期938-944,共7页
针对二维弹道修正技术中采用双旋稳定弹总体设计方案的修正引信在全弹道范围内的旋转特点,提出了一种基于扩展卡尔曼滤波的高转速修正引信滚转角测量方法。以某双旋稳定迫弹为仿真平台,建立了7自由度(DOF)外弹道仿真模型分析修正引信... 针对二维弹道修正技术中采用双旋稳定弹总体设计方案的修正引信在全弹道范围内的旋转特点,提出了一种基于扩展卡尔曼滤波的高转速修正引信滚转角测量方法。以某双旋稳定迫弹为仿真平台,建立了7自由度(DOF)外弹道仿真模型分析修正引信的旋转特性,完成了滚转角与弹载陀螺输出之间的解析关系推导并验证其正确性;在引入陀螺固有系统误差、测量误差以及北斗卫星定位测量误差后,基于扩展卡尔曼滤波估计方法对修正引信滚转角进行实时测量,仿真结果表明:采用该方法1 s内就可以实现滚转角解算快速收敛,全弹道滚转角解算绝对误差不大于6°,在弹道10~40 s段解算绝对误差不大于2°;通过炮射试验的采集数据进行验证,以15~35 s弹道段为例,滚转角解算绝对误差不大于10°,绝对误差的均值为3.9°,可以满足修正系统的滚转角测量精度要求。 展开更多
关键词 二维弹道修正 双旋稳定弹 滚转角测量 扩展卡尔曼滤波
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基于扩展卡尔曼滤波的射程修正落点预测模型 被引量:3
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作者 陈维波 纪永祥 陈战旗 《探测与控制学报》 CSCD 北大核心 2013年第3期8-11,共4页
针对一维弹道修正引信修正效能评估采用传统试验方法存在试验条件一致性差、用弹量大的问题,提出了基于扩展卡尔曼滤波的射程修正落点预测模型。传统方法是修正弹与非修正弹各打一组,对比落点;而该方法只打一组修正弹,依据修正点前的实... 针对一维弹道修正引信修正效能评估采用传统试验方法存在试验条件一致性差、用弹量大的问题,提出了基于扩展卡尔曼滤波的射程修正落点预测模型。传统方法是修正弹与非修正弹各打一组,对比落点;而该方法只打一组修正弹,依据修正点前的实测弹道参数预测非修正弹落点,然后以非修正弹预测落点与修正弹落点对比。通过实弹射击试验对该模型预测的落点进行了验证,试验结果表明:采用该模型预测得到的落点精度较高,与实际弹道在射程和密集度上无显著性差异,可用于评估一维弹道修正引信的修正效能。 展开更多
关键词 一维弹道修正引信 扩展卡尔曼滤波 预测模型
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扩展卡尔曼滤波在中厚板轧制道次修正中的应用
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作者 许磊 曾庆亮 +1 位作者 崔海涛 王国栋 《东北大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期378-380,384,共4页
大量中厚板轧制的现场实践表明,高精度的厚度尺寸必须通过稳定的在线道次辊缝修正获得.扩展卡尔曼滤波在轧制道次修正中的应用,不但解决了仪表反馈数据的处理问题,并为道次状态的更新提供了一个更为精确的预报模型.对轧制过程中主要模... 大量中厚板轧制的现场实践表明,高精度的厚度尺寸必须通过稳定的在线道次辊缝修正获得.扩展卡尔曼滤波在轧制道次修正中的应用,不但解决了仪表反馈数据的处理问题,并为道次状态的更新提供了一个更为精确的预报模型.对轧制过程中主要模型进行线性化的推导,使得该预报模型可以准确地预报轧制过程中的关键参数,并可通过这些关键参数计算出后续道次的辊缝修正值.研究结果应用于安钢中板厂后,厚度控制命中率提高了14.2% 展开更多
关键词 中厚板轧机 扩展卡尔曼滤波 道次修正 厚度控制 状态转移矩阵
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外辐射源定位中的修正增益扩展卡尔曼滤波 被引量:3
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作者 王鼎 《电子信息对抗技术》 2008年第5期13-17,共5页
针对基于外辐射源的固定单站无源定位问题,给出了一种对运动目标进行定位跟踪的改进型滤波算法。文中首先建立目标角度信息、直达波与散射波的时间差信息以及多普勒频移信息的观测方程,并推导了每个观测方程的修正增益函数,然后利用多... 针对基于外辐射源的固定单站无源定位问题,给出了一种对运动目标进行定位跟踪的改进型滤波算法。文中首先建立目标角度信息、直达波与散射波的时间差信息以及多普勒频移信息的观测方程,并推导了每个观测方程的修正增益函数,然后利用多个时刻的观测值扩充了观测方程,从而给出了一种基于扩充观测方程的修正增益扩展卡尔曼滤波(MGEKF)算法。经过计算机仿真验证,该算法可以提高定位精度,并能有效地抑制滤波发散。 展开更多
关键词 无源定位 固定单站 外辐射源 修正增益扩展卡尔曼滤波
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基于扩展卡尔曼滤波的二维弹道修正弹制导算法研究 被引量:3
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作者 何子达 王亚飞 王海川 《舰船电子对抗》 2020年第1期86-90,共5页
为解决固定鸭舵二维弹道修正弹闭环制导问题,首先基于固定鸭舵修正组件的工作特性,建立含有控制量的运动方程组,利用扩展卡尔曼滤波对一段有控状态的弹道进行估计得到当前状态值,并外推得到预测的无控落点,根据预测落点与目标落点的偏差... 为解决固定鸭舵二维弹道修正弹闭环制导问题,首先基于固定鸭舵修正组件的工作特性,建立含有控制量的运动方程组,利用扩展卡尔曼滤波对一段有控状态的弹道进行估计得到当前状态值,并外推得到预测的无控落点,根据预测落点与目标落点的偏差,给出修正组件滚转角控制指令。仿真实验结果表明,该算法有效地减小了卫导测量噪声对当前状态估计的影响,显著减小了落点散布,圆概率误差减小至28 m。 展开更多
关键词 二维弹道修正 扩展卡尔曼滤波 落点预测 制导控制技术
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修正时延扩展卡尔曼滤波MIMO声纳目标跟踪方法研究
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作者 罗胜男 付广义 +2 位作者 贺旭 李宇 尹力 《声学技术》 CSCD 2013年第6期458-463,共6页
分布式多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output,MIMO)声纳是一种通过MIMO技术规划时空信道来提高声纳探测性能的新型主动探测声纳体制。由于分布式MIMO声纳节点分布间隔大,水中声速较小,由各发射节点同步发射的测距信号将经过不... 分布式多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output,MIMO)声纳是一种通过MIMO技术规划时空信道来提高声纳探测性能的新型主动探测声纳体制。由于分布式MIMO声纳节点分布间隔大,水中声速较小,由各发射节点同步发射的测距信号将经过不同的时延到达目标,因此各接收节点测得的距离值分别对应于目标不同时刻的状态。常规的定位方法并没有考虑传播时延对测量值的影响,因而定位精度受到限制。提出了一种修正时延的扩展卡尔曼滤波方法(Modified Extended Kalman Filter,MEKF)对分布式MIMO声纳系统中的移动目标进行跟踪。仿真结果表明,与常规的目标定位跟踪方法相比,该方法有定位精度高、收敛速度快、跟踪性能稳定的特点。 展开更多
关键词 分布式MIMO声纳系统 定位精度 修正时延的扩展卡尔曼滤波 目标跟踪
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基于修正协方差近似二阶扩展卡尔曼滤波算法的电池荷电状态估算
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作者 王伯运 何耀 郑昕昕 《汽车工程师》 2023年第2期1-8,共8页
为解决扩展卡尔曼滤波(EKF)算法中由非线性变换忽略高阶泰勒项引起的荷电状态(SOC)估算误差和在迭代过程中协方差容易出现病态的问题,采用修正协方差近似二阶扩展卡尔曼滤波(MVASOEKF)算法,通过混合脉冲功率特性试验对等效模型内部参数... 为解决扩展卡尔曼滤波(EKF)算法中由非线性变换忽略高阶泰勒项引起的荷电状态(SOC)估算误差和在迭代过程中协方差容易出现病态的问题,采用修正协方差近似二阶扩展卡尔曼滤波(MVASOEKF)算法,通过混合脉冲功率特性试验对等效模型内部参数进行离线辨识并建立了二阶RC等效电池模型,在MATLAB/Simulink平台上进行SOC估算,结果表明,EKF算法估算平均绝对误差约为2.0%,MVASOEKF算法估算平均绝对误差约为0.5%,与EKF算法相比,MVASOEKF算法虽增加了一定的计算量,但是SOC估计精度明显改善,且收敛性更好。 展开更多
关键词 二阶RC 等效电池模型 参数辨识 荷电状态估算 修正协方差近似二阶扩展卡尔曼滤波
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迭代无味卡尔曼滤波的目标跟踪算法 被引量:4
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作者 常国宾 许江宁 +1 位作者 李安 常路宾 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第12期70-74,共5页
针对目标跟踪迭代无味卡尔曼滤波(IUKF)算法中跟踪精度较差的问题,提出一种基于状态扩展技术的改进迭代无味卡尔曼滤波(IIUKF)算法.新算法首先将观测噪声扩展进状态,构造关于扩展状态的零噪声观测方程,然后在观测迭代过程中将最新的扩... 针对目标跟踪迭代无味卡尔曼滤波(IUKF)算法中跟踪精度较差的问题,提出一种基于状态扩展技术的改进迭代无味卡尔曼滤波(IIUKF)算法.新算法首先将观测噪声扩展进状态,构造关于扩展状态的零噪声观测方程,然后在观测迭代过程中将最新的扩展状态后验估计代入更新公式,进行观测迭代更新.相比IUKF算法,IIUKF算法不仅形式上更为简洁,而且避免了IUKF算法中先验估计和观测噪声非统计正交的问题,滤波精度更高.数值仿真表明,IIUKF算法的跟踪误差比IUKF算法减小了20%以上. 展开更多
关键词 扩展卡尔曼滤波 无味卡尔曼滤波 统计正交 目标跟踪
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扩展卡尔曼滤波方法在脉冲修正弹药技术上的应用研究
16
作者 王雨 《火炮发射与控制学报》 北大核心 2023年第6期79-85,共7页
在修正弹飞行过程中,由于雷达设备的噪声影响,其弹道测量值存在一定误差,使得制导控制系统不能准确掌握弹丸的真实飞行数据,尤其是脉冲修正动作导致的弹道变化,从而影响了对弹丸的实时控制精度。针对该问题,从雷达数据的滤波方法入手,... 在修正弹飞行过程中,由于雷达设备的噪声影响,其弹道测量值存在一定误差,使得制导控制系统不能准确掌握弹丸的真实飞行数据,尤其是脉冲修正动作导致的弹道变化,从而影响了对弹丸的实时控制精度。针对该问题,从雷达数据的滤波方法入手,在质点弹道方程基础上,根据目前广泛应用的扩展卡尔曼滤波算法,推导了修正弹无控弹道和有控弹道的滤波模型,通过MATLAB仿真,验证了滤波模型正确性。仿真结果表明,无控弹道数据滤波结果与理论值基本一致,有控弹道数据滤波后,弹丸高低角和方位角与理论值的误差不超过2 mrad。研究内容解决了脉冲修正弹药数据滤波问题,可为脉冲修正弹药工程化研制提供理论支撑。 展开更多
关键词 脉冲修正 扩展卡尔曼滤波 弹道滤波 滤波模型
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基于扩展卡尔曼滤波的转速补偿滚转角测量算法 被引量:1
17
作者 王佳伟 祁克玉 +2 位作者 杨恺华 梁轲 闫杰 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第1期87-91,共5页
针对二维弹道修正引信全弹道转速变化范围较大的旋转特点,提出了一种基于扩展卡尔曼滤波的转速补偿滚转角测量算法。首先以某双旋稳定迫弹为仿真平台,分别在高速和低速时变转速条件下对引入转速补偿的EKF滚转角测量算法进行了验证。仿... 针对二维弹道修正引信全弹道转速变化范围较大的旋转特点,提出了一种基于扩展卡尔曼滤波的转速补偿滚转角测量算法。首先以某双旋稳定迫弹为仿真平台,分别在高速和低速时变转速条件下对引入转速补偿的EKF滚转角测量算法进行了验证。仿真结果表明,高转速条件下全弹道滚转角解算绝对误差不大于5°,低转速条件下解算绝对误差全弹道不大于2.5°,且均能快速收敛。而后又基于MEMS三轴转台进行了实验室滚转角测量精度验证,结果表明,在修正引信转速自30 r/s至1 r/s范围动态变化过程中,滚转角解算绝对误差不超过4°。 展开更多
关键词 二维弹道修正 双旋稳定弹 滚转角 扩展卡尔曼滤波 转速补偿
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面向毫米波波束跟踪的扩展卡尔曼滤波算法研究 被引量:1
18
作者 辛鑫 杨焱 《微波学报》 CSCD 北大核心 2019年第6期16-20,共5页
针对移动毫米波通信场景中收发波束存在角度偏差时接收信号质量急剧下降的问题,提出一种联合迭代优化均方误差和扩展卡尔曼滤波(Extended Kalman Filtering,EKF)的稳健波束跟踪算法。该算法首先采用EKF算法对信道增益和波束角度进行跟踪... 针对移动毫米波通信场景中收发波束存在角度偏差时接收信号质量急剧下降的问题,提出一种联合迭代优化均方误差和扩展卡尔曼滤波(Extended Kalman Filtering,EKF)的稳健波束跟踪算法。该算法首先采用EKF算法对信道增益和波束角度进行跟踪,然后基于最小均方误差准则(Minimum Mean Square Error,MMSE)对误差进行平滑处理,以消除EKF线性近似引入的误差,实现对波束发射角和到达角的动态跟踪。仿真结果表明所提出的算法能够明显降低移动环境中的波束跟踪误差,并具有稳健的波束跟踪能力。 展开更多
关键词 移动通信 毫米波 波束跟踪 扩展卡尔曼滤波 优化
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纯方位被动目标运动分析的修正增益卡尔曼滤波算法研究 被引量:8
19
作者 刘健 玄兆林 刘忠 《电光与控制》 北大核心 2006年第1期5-7,共3页
通过对滤波状态协方差估计的修改,将水下纯方位被动目标运动分析中的扩展卡尔曼滤波(EKF)算法改进为修正增益扩展卡尔曼滤波(MGEKF)算法,并指出了两者的联系与区别。对比仿真分析表明,MGEKF较之EKF滤波效果有所改善,增强了稳定性,提高... 通过对滤波状态协方差估计的修改,将水下纯方位被动目标运动分析中的扩展卡尔曼滤波(EKF)算法改进为修正增益扩展卡尔曼滤波(MGEKF)算法,并指出了两者的联系与区别。对比仿真分析表明,MGEKF较之EKF滤波效果有所改善,增强了稳定性,提高了精度,为水下纯方位被动目标运动分析的实现提供新的途径。 展开更多
关键词 目标运动分析 扩展卡尔曼滤波 修正增益扩展卡尔曼滤波
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煤矿掘进机光纤惯导自适应零速修正方法
20
作者 毛清华 周庆 +3 位作者 柴建权 陈彦璋 杨文娟 薛旭升 《煤炭科学技术》 北大核心 2025年第5期313-324,共12页
高精度光纤惯导与高精度位置传感器融合定位是实现煤矿巷道掘进机精确定位的有效方法,但高精度光纤惯导成本较高且误差随时间累积,如何通过低成本、低精度的光纤惯导自适应零速修正达到高精度光纤惯导性能和消除累积误差是目前亟待解决... 高精度光纤惯导与高精度位置传感器融合定位是实现煤矿巷道掘进机精确定位的有效方法,但高精度光纤惯导成本较高且误差随时间累积,如何通过低成本、低精度的光纤惯导自适应零速修正达到高精度光纤惯导性能和消除累积误差是目前亟待解决的问题。因此,提出一种零速检测与扩展卡尔曼滤波结合的煤矿掘进机光纤惯导自适应零速修正方法。针对掘进机光纤惯导传统阈值方法零速检测不准确问题,提出一种基于PCA-SCSO-SVM(Principal Component A-nalysis,PCA;Sand Cat Swarm Optimization,SCSO;Support Vector Machine,SVM)的零速检测方法,该方法利用掘进机振动信号进行零速检测,首先对振动信号进行VMD分解并根据相关系数选取IMF分量,其次提取IMF分量的时频域特征,并运用主成分分析法降维以降低诊断模型复杂度与数据分析难度,最后通过引入沙猫群优化算法优化核函数与惩罚参数提高零速检测的准确率。针对高精度光纤惯导成本较高和误差随时间累积问题,提出一种自适应零速修正方法,该方法根据掘进机零速检测结果和掘进机运动特性确定的修正间隔时间,利用扩展卡尔曼滤波在零速时刻的速度误差和角速度误差作为观测量进行自适应零速修正。为了验证本文方法的有效性,开展了零速检测和零速修正的试验验证。零速检测试验中,将本文方法、SVM方法、GA-SVM方法和PSO-SVM方法进行对比,结果表明:本文方法零速检测准确度最高,达到了96.5%。零速修正试验结果表明:研究提出的零速修正方法能有效降低光纤惯导的姿态误差和提升掘进机姿态检测精度,且修正间隔时间越短误差估计越准确、修正后的姿态精度越高,修正间隔时间为10 min时,能够使0.1(°)/h的光纤惯导达到0.057(°)/h的姿态检测精度,实现了低精度光纤惯导达到高精度定位目标。 展开更多
关键词 掘进机 光纤惯导 零速修正 振动检测 SVM 扩展卡尔曼滤波
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