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ADAS系统视觉与毫米波雷达分布式抗差卡尔曼滤波融合算法 被引量：2
1
作者 邓云红 赵治国 +1 位作者 杨一飞 于勤 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2024年第5期805-815,共11页
自动驾驶车辆常常利用多传感器对周围目标进行检测和跟踪,但受限于传感器多源异构特性和复杂多变的驾驶环境,准确的多目标检测和跟踪仍是实现自动驾驶的一大困难和挑战。本文面向高级驾驶辅助系统(ADAS)的多目标检测与跟踪任务,采用了基... 自动驾驶车辆常常利用多传感器对周围目标进行检测和跟踪,但受限于传感器多源异构特性和复杂多变的驾驶环境,准确的多目标检测和跟踪仍是实现自动驾驶的一大困难和挑战。本文面向高级驾驶辅助系统(ADAS)的多目标检测与跟踪任务,采用了基于1个视觉传感器和5个毫米波雷达(1V5R)的传感器配置方案,且设计了基于分布式抗差卡尔曼滤波器的多传感器信息融合算法以实现对周围目标的准确感知。首先,针对不同传感器数据特征,采用不同的线性卡尔曼滤波器和扩展卡尔曼滤波器进行数据融合,并基于分布式卡尔曼滤波建立了1V5R多传感器信息融合框架。其次,为降低传感器动态误差对于融合精度的影响,在卡尔曼加权观测融合的基础上,引入抗差估计方法,实现了对传感器动态误差的实时估计和修正。最后,通过离线仿真和实车道路试验对所提出的基于分布式抗差卡尔曼滤波的多传感器融合算法进行了验证。试验结果表明,与单一传感器的测量值相比,所提出的算法能有效融合多个传感器的信息以提升目标的检测与跟踪精度,且鲁棒性较好。 展开更多
关键词 多目标检测与跟踪 传感器信息融合 分布式卡尔曼滤波 抗差估计
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无线传感器网络分布式量化卡尔曼滤波 被引量：6
2
作者 陈军勇 邬依林 祁恬 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第12期1729-1739,共11页
本文针对无线传感器网络中的目标跟踪问题,研究了分布式量化卡尔曼滤波问题.由于网络中存在能量和带宽限制,传感器传输的数据必须经过量化处理.考虑一个线性离散随机动态系统,首先提出了一种动态Lloyd-Max量化器并设计了其在线更新方案... 本文针对无线传感器网络中的目标跟踪问题,研究了分布式量化卡尔曼滤波问题.由于网络中存在能量和带宽限制,传感器传输的数据必须经过量化处理.考虑一个线性离散随机动态系统,首先提出了一种动态Lloyd-Max量化器并设计了其在线更新方案,然后基于贝叶斯原理导出了递归形式的最优量化卡尔曼滤波器,同时给出了一种渐近等价的迭代算法,并进一步分析了量化卡尔曼滤波器的稳定性.最后,仿真结果验证了所设计算法的可行性与有效性. 展开更多
关键词 无线传感器网络 分布式量化卡尔曼滤波 动态Lloyd-Max量化器 稳定性
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乙苯化工过程的分布式无迹卡尔曼滤波方法 被引量：1
3
作者 张治涛 曾静 《科学技术与工程》 北大核心 2022年第6期2343-2350,共8页
乙苯化工过程由一系列连续搅拌釜式反应器和分离器组成的大规模非线性系统,针对这一类系统提出了一种基于分布式无迹卡尔曼滤波的状态估计方案。该方法通过将系统分解,对每个子系统设计局部无迹卡尔曼滤波,它接收局部测量值,并与其他滤... 乙苯化工过程由一系列连续搅拌釜式反应器和分离器组成的大规模非线性系统,针对这一类系统提出了一种基于分布式无迹卡尔曼滤波的状态估计方案。该方法通过将系统分解,对每个子系统设计局部无迹卡尔曼滤波,它接收局部测量值,并与其他滤波器协同计算局部状态估计值的方法完成整个系统的状态估计。给出了详细的分布式无迹卡尔曼滤波的设计方法和估计算法。在不同的噪声下对分布式和集中式无迹卡尔曼进行了比较分析。仿真结果表明,分布式无迹卡尔曼滤波可以很好地处理强噪声,正常噪声下比集中式无迹卡尔曼滤波有更稳定的性能,但在理想噪声下集中式无迹卡尔曼滤波有更好的表现。 展开更多
关键词 分布式状态估计 非线性系统 无迹卡尔曼滤波 分布式无迹卡尔曼滤波
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多智能体系统中一致性卡尔曼滤波的研究进展 被引量：7
4
作者 马磊 史习智 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第2期287-293,共7页
从多智能体系统中一致性问题的基本概念、算法收敛性和性能分析出发,总结了基于一致性方法的分布式卡尔曼滤波的研究进展.从基于局部通讯的滤波器构造方法、信息加权和滤波器参数优化等方面对研究现状进行了评述.最后,讨论了信息损失、... 从多智能体系统中一致性问题的基本概念、算法收敛性和性能分析出发,总结了基于一致性方法的分布式卡尔曼滤波的研究进展.从基于局部通讯的滤波器构造方法、信息加权和滤波器参数优化等方面对研究现状进行了评述.最后,讨论了信息损失、量化一致性和随机异步算法等前沿问题,以期促进相关研究. 展开更多
关键词 一致性 多智能体系统 图拉普拉斯算子 信息融合 分布式卡尔曼滤波
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基于分布式自适应UKF的说话人跟踪方法
5
作者 陈阳 蔡翔宇 王睿 《声学技术》 CSCD 北大核心 2024年第5期734-742,共9页
针布式无迹卡尔曼滤波(distributed unscented Kalman filter, DUKF)方法进行说话人跟踪时,因状态转移噪声协方差矩阵和测量噪声协方差矩阵偏离真实值而导致跟踪误差增大。文章采用塞琪-胡萨(Sage-Husa)自适应策略,在DUKF测量更新后迭... 针布式无迹卡尔曼滤波(distributed unscented Kalman filter, DUKF)方法进行说话人跟踪时,因状态转移噪声协方差矩阵和测量噪声协方差矩阵偏离真实值而导致跟踪误差增大。文章采用塞琪-胡萨(Sage-Husa)自适应策略,在DUKF测量更新后迭代估计局部状态转移噪声协方差矩阵和测量噪声协方差矩阵,然后利用一致性滤波融合得到全局的状态转移噪声协方差矩阵,随着卡尔曼滤波器的迭代,逐渐逼近状态转移噪声协方差矩阵和测量噪声协方差矩阵的真实值,从而提高DUKF说话人跟踪精度。实验结果表明,即使在较差的噪声和混响条件下,分布式自适应无迹卡尔曼滤波方法相较于常规的DUKF方法仍具有更好的跟踪性能,在节点损坏条件下的鲁棒性更强,能够获得更准确的说话人位置信息。 展开更多
关键词 分布式无迹卡尔曼滤波(DUKF) 说话人跟踪 分布式麦克风网络 自适应策略
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基于分布式两级控制的孤岛微网网络化控制策略 被引量：11
6
作者 赵婵娟 王建平 +1 位作者 孙伟 薛雪 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2018年第3期32-39,共8页
针对传统微网下垂控制的网络化控制策略中数据传输随机丢包对系统控制精度和稳定性影响的问题,提出一种基于分布式两级控制的孤岛微网网络化控制方法。采用初级控制实现负荷分配,同时增加分布式次级控制部分弥补电压和频率偏差提高孤岛... 针对传统微网下垂控制的网络化控制策略中数据传输随机丢包对系统控制精度和稳定性影响的问题,提出一种基于分布式两级控制的孤岛微网网络化控制方法。采用初级控制实现负荷分配,同时增加分布式次级控制部分弥补电压和频率偏差提高孤岛微网负荷分配精度并维持微网稳定,通过改进的分布式卡尔曼(Kalman)滤波估计微网电压与频率输出状态,可有效避免数据传输随机丢包对系统稳定性的影响。所提的控制策略可实现二次型性能指标的全局最优控制,且对较小程度的数据丢包率具有鲁棒性。仿真实验验证表明,所給出的控制方法是有效可行的。 展开更多
关键词 微网(微电网) 网络化控制 分布式两级控制 负荷分配 分布式卡尔曼滤波
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时变定位误差的分布式雷达组网航迹融合算法
7
作者 施治国 熊文芳 《电子测量技术》 2018年第11期20-25,共6页
为解决相关分布式卡尔曼滤波（DDKF）航迹融合算法在应用于时变定位误差的分布式雷达组网中,各接收站点之间需要建立通信拓扑架构传输时变定位误差的局限性,提出了改进的相关分布式卡尔曼滤波算法（IDDKF）。通过各接收站点根据自身定... 为解决相关分布式卡尔曼滤波（DDKF）航迹融合算法在应用于时变定位误差的分布式雷达组网中,各接收站点之间需要建立通信拓扑架构传输时变定位误差的局限性,提出了改进的相关分布式卡尔曼滤波算法（IDDKF）。通过各接收站点根据自身定位误差构造解相关的局部航迹状态信息,融合中心在融合时刻重构航迹状态的全局后验概率,由此得到全局最优的航迹状态估计量。基于状态向量协方差矩阵的分析表明,IDDKF算法的融合性能明显优于传统的最大似然算法,在避免建立通信拓扑架构的前提下,达到了DDKF算法的融合性能。 展开更多
关键词 时变定位误差 航迹融合 相关分布式卡尔曼滤波 改进的相关分布式卡尔曼滤波
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无线传感器网络可扩展一致性目标跟踪算法研究 被引量：3
8
作者 龙慧 樊晓平 刘少强 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2012年第11期2429-2434,共6页
为提高机动目标跟踪性能,降低无线传感器网络的能量消耗,提出一种可扩展的动态平均一致卡尔曼滤波算法.根据预测的下一步目标位置,将无线传感器网络的节点动态组织成簇,多个传感节点协作执行目标的检测及分布式状态估计.给出三种可扩展... 为提高机动目标跟踪性能,降低无线传感器网络的能量消耗,提出一种可扩展的动态平均一致卡尔曼滤波算法.根据预测的下一步目标位置,将无线传感器网络的节点动态组织成簇,多个传感节点协作执行目标的检测及分布式状态估计.给出三种可扩展动态一致卡尔曼滤波算法,即基于观测值、观测新息和估计值的一致性卡尔曼滤波,适应于不同情况的目标跟踪.簇中传感节点仅需接收邻居节点的信息,簇头节点负责下一步任务节点的选择并将当前状态估计值和对应的误差协方差发送给下一步的任务节点以减少整个网络的通信量.仿真结果表明,基于观测值、新息及估计值的分布一致卡尔曼滤波在跟踪精度方面与集中卡尔曼滤波性能相当,而其分布式结构决定了算法具有更强的鲁棒性和容错能力,能够提高系统的可靠性. 展开更多
关键词 无线传感器网络 目标跟踪 一致性滤波 协作最近邻 分布式卡尔曼滤波
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基于分簇的动态协同算法在无线传感器网络中的应用 被引量：1
9
作者 胡玲 侍洪波 《华东理工大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2012年第3期356-359,390,共5页
为降低无线传感器网络中的能量开销,减少存储和网络资源,采用了一种新的信息融合机制。根据目标的当前地理位置,将无线传感器网络中的节点动态分簇,建立分布式的跟踪机制。利用一种基于信息矩阵加权的卡尔曼算法在该机制下进行目标跟踪... 为降低无线传感器网络中的能量开销,减少存储和网络资源,采用了一种新的信息融合机制。根据目标的当前地理位置,将无线传感器网络中的节点动态分簇,建立分布式的跟踪机制。利用一种基于信息矩阵加权的卡尔曼算法在该机制下进行目标跟踪,与无分簇机制下的信息矩阵融合算法进行性能比较,仿真实验结果表明该方法具有较高的有效性和可靠性。同时,在网络存在丢包情况下,基于Grubbs准则进行改进,能有效地提高精度。 展开更多
关键词 无线传感器网络 分布式卡尔曼滤波 信息融合 动态分簇
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基于多传感融合的室内行径角度纠偏系统 被引量：2
10
作者 熊璐琦 王玫 +2 位作者 阮琨 罗丽燕 宋浠瑜 《计算机工程与设计》 北大核心 2019年第3期731-736,754,共7页
针对室内定位系统易受手机姿态变化影响导致位置估计精度偏低的问题,提出一套行径角度纠偏的系列算法。将手机内通过四元数姿态解算后的数据,进行多传感器序贯式二阶卡尔曼滤波融合,对用户行径路线进行动态实时纠偏,使用户在行径过程中... 针对室内定位系统易受手机姿态变化影响导致位置估计精度偏低的问题,提出一套行径角度纠偏的系列算法。将手机内通过四元数姿态解算后的数据,进行多传感器序贯式二阶卡尔曼滤波融合,对用户行径路线进行动态实时纠偏,使用户在行径过程中可随意摆动手机,不影响定位效果。实验结果表明,相比标准卡尔曼滤波,序贯分布式二阶卡尔曼滤波在手机转角纠偏方面更具有纠偏优势,利用优化后的转角进行多源融合定位能使用户行走方式更加随意,与地磁信息融合后更加明显地提高了室内定位的精度和稳定性。 展开更多
关键词 室内定位 序贯分布式二阶卡尔曼滤波算法 多传感器信息融合 四元数算法 地磁
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