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区间卡尔曼滤波算法及其在载波相位组合导航中的应用
被引量:
5
1
作者
岳晓奎
袁建平
《西北工业大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2005年第1期6-10,共5页
当系统参数不确切已知或随时间变化时 ,传统卡尔曼滤波算法无法直接应用。基于区间的概念 ,通过将参数变化的系统建立成区间模型 ,在其他假设与标准卡尔曼滤波相同的前提下 ,给出了一种处理系统参数不确定性的区间卡尔曼滤波算法 ,该算...
当系统参数不确切已知或随时间变化时 ,传统卡尔曼滤波算法无法直接应用。基于区间的概念 ,通过将参数变化的系统建立成区间模型 ,在其他假设与标准卡尔曼滤波相同的前提下 ,给出了一种处理系统参数不确定性的区间卡尔曼滤波算法 ,该算法在统计最优性能及迭代形式方面与标准卡尔曼滤波算法相当。最后通过与传统卡尔曼滤波算法进行比较 ,仿真验证了该算法在
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关键词
区间卡尔曼滤波
载波相位
组合导航
惯性/GPS
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职称材料
基于次优区间卡尔曼滤波的机器鱼跟踪方法
2
作者
童晓红
唐超
《计算机科学》
CSCD
北大核心
2018年第2期114-120,共7页
目前,自主水下航行器(Autonomous Underwater Vehicle,AUV)研究的重点集中在跟踪定位、精确制导和返坞等领域。机器鱼已成为AUV在智能教育、民用与军事等方面的应用热点。从非线性跟踪分析中发现,区间卡尔曼滤波算法虽然包含了一切可能...
目前,自主水下航行器(Autonomous Underwater Vehicle,AUV)研究的重点集中在跟踪定位、精确制导和返坞等领域。机器鱼已成为AUV在智能教育、民用与军事等方面的应用热点。从非线性跟踪分析中发现,区间卡尔曼滤波算法虽然包含了一切可能的滤波结果,但范围比较宽,也比较保守,而且区间数据向量在实现之前是不确定的。文中提出了一种次优区间卡尔曼滤波优化算法。次优区间卡尔曼滤波方案用区间矩阵的逆代替其最坏逆,比标准区间卡尔曼滤波更逼近状态方程和测量方程的非线性过程,提高了标称动态系统模型的精确度,改善了跟踪系统的速度与精度。蒙特卡洛仿真实验结果表明,次优区间卡尔曼滤波算法的最优轨迹优于区间卡尔曼滤波方法及标准的卡尔曼滤波方法。
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关键词
自动水下航行器
卡尔曼滤波
次优
区间卡尔曼滤波
机器鱼跟踪
蒙特卡洛仿真
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职称材料
融合多源量测的配电网区间型分区动态状态估计
3
作者
张嫣
丁嘉鑫
+3 位作者
邵振国
林俊杰
陈飞雄
许志彬
《电网技术》
北大核心
2025年第9期3850-3859,I0108-I0111,共14页
可再生能源的大量接入使得配电网拓扑频繁变化,由拓扑变化引起的状态估计模型重构将极大降低状态估计效率,且多源量测数据的兼容性问题也会降低状态估计精度。为此,该文提出一种融合多源量测的配电网区间型分区动态状态估计方法。首先,...
可再生能源的大量接入使得配电网拓扑频繁变化,由拓扑变化引起的状态估计模型重构将极大降低状态估计效率,且多源量测数据的兼容性问题也会降低状态估计精度。为此,该文提出一种融合多源量测的配电网区间型分区动态状态估计方法。首先,针对多源量测采样时刻不同步带来的量测偏差,提出计及非同步量测偏差的多源量测数据融合策略;其次,提出基于拓扑信息交互的分区解耦方法,将配电网划分为多个子区,在拓扑变化时交换子区间的拓扑信息并更新等值注入功率,仅需重构拓扑发生变化的子区动态状态估计模型,以提高状态估计效率;之后,构造计及非同步量测偏差不确定性的区间动态状态估计模型,采用改进区间卡尔曼滤波算法对模型求解,通过量测函数线性化与上界优化来抑制求解过程中的区间扩张;最后,基于IEEE 119节点配电系统验证了该文方法的可行性和有效性。
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关键词
拓扑变化
动态状态估计
多源量测数据融合
区间卡尔曼滤波
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职称材料
新息自适应区间Kalman滤波算法及其应用
被引量:
6
4
作者
杨长林
柏秀亮
+2 位作者
刘延飞
陈聪
欧迪栋
《传感器与微系统》
CSCD
北大核心
2012年第11期132-135,共4页
由于BD—2/MIMU紧组合导航系统在实际应用中存在惯性器件参数不确定、BD—2卫星导航系统易受干扰、信号不稳定等情况,采用传统卡尔曼滤波方法不能有效解决上述问题,因此,提出了一种新的鲁棒自适应滤波算法——新息自适应区间卡尔曼滤波(...
由于BD—2/MIMU紧组合导航系统在实际应用中存在惯性器件参数不确定、BD—2卫星导航系统易受干扰、信号不稳定等情况,采用传统卡尔曼滤波方法不能有效解决上述问题,因此,提出了一种新的鲁棒自适应滤波算法——新息自适应区间卡尔曼滤波(IAIKF)算法,该算法通过将BD—2/MIMU系统模型描述为区间不确定系统,同时通过新息方差的滑动区间最优估计在线自适应调整滤波增益,有效解决量测方差变化剧烈时估计误差迅速增大和系统参数不确定影响滤波估计的问题。仿真表明了该算法的有效性,同时由于该算法给出了导航结果的上下界,对组合导航设计具有重要意义。
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关键词
新息自适应
区间卡尔曼滤波
BD—2
微惯性测量元件
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职称材料
捷联惯导初始对准的区间自适应滤波算法
被引量:
2
5
作者
王跃钢
蔚跃
+2 位作者
杨波
雷堰龙
陈苏邑
《科学技术与工程》
北大核心
2012年第28期7231-7235,共5页
捷联惯导系统在初始对准过程中由于模型参数与实际系统存在偏差,并且系统噪声与量测噪声统计特性往往是未知的,采用卡尔曼滤波不能取得理想的滤波效果。为避免滤波发散以及模型的不确定性,提出了基于Sage-Husa算法的区间自适应卡尔曼滤...
捷联惯导系统在初始对准过程中由于模型参数与实际系统存在偏差,并且系统噪声与量测噪声统计特性往往是未知的,采用卡尔曼滤波不能取得理想的滤波效果。为避免滤波发散以及模型的不确定性,提出了基于Sage-Husa算法的区间自适应卡尔曼滤波方法。给出了捷联惯导系统的误差模型以及区间自适应卡尔曼滤波方程。在噪声统计特性未知时,比较了常规卡尔曼滤波与区间自适应卡尔曼滤波在初始对准中的应用效果。仿真结果表明,区间自适应卡尔曼滤波在噪声统计特性未知时能够有效地提高系统的滤波效果,是一种比较理想的初始对准滤波方法。
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关键词
捷联惯导系统
区间
自适应
卡尔曼滤波
初始对准
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职称材料
采用区间型非同步监测数据的鲁棒动态谐波状态估计
被引量:
9
6
作者
林洪洲
邵振国
+2 位作者
陈飞雄
林俊杰
林潇
《电网技术》
EI
CSCD
北大核心
2023年第4期1701-1708,共8页
当前的谐波状态估计大多采用同步相量测量数据,但数据获取成本大,难以满足谐波状态估计的可观要求。相比较而言,电能质量监测装置成本更小、利于大范围布设,更容易满足谐波状态估计的可观要求,但谐波状态估计精度较低。因此,该文基于非...
当前的谐波状态估计大多采用同步相量测量数据,但数据获取成本大,难以满足谐波状态估计的可观要求。相比较而言,电能质量监测装置成本更小、利于大范围布设,更容易满足谐波状态估计的可观要求,但谐波状态估计精度较低。因此,该文基于非同步谐波监测数据,提出鲁棒动态谐波状态估计方法。首先,构建考虑谐波状态不确定性的动态谐波状态估计模型,并通过相角同步化手段处理非同步的谐波监测数据,以获取模型求解的启动值;其次,提出结合区间泰勒展开和上界优化方法的扩展区间卡尔曼滤波算法,对动态谐波状态估计模型进行求解,降低所得区间谐波状态估计量的保守性;同时,采用基于鲁棒因子的增益矩阵自适应调整方法,剔除坏数据对状态估计准确性的影响;最后,在IEEE57节点系统算例验证该文方法的可行性与有效性。
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关键词
电能质量
非同步谐波监测数据
区间
动态谐波状态估计
区间卡尔曼滤波
算法
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职称材料
基于智能优化箱粒子滤波的移动机器人FastSLAM
被引量:
9
7
作者
罗景文
秦世引
《北京航空航天大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第1期53-66,共14页
针对传统FastSLAM算法需要大量粒子构建地图导致计算复杂度高、难以提高估计精度等问题,研究构建了一种基于智能优化箱粒子滤波(IOBPF)的移动机器人FastSLAM算法。首先,将萤火虫算法(FA)的动态寻优机制引入箱粒子滤波(BPF),建立了箱粒...
针对传统FastSLAM算法需要大量粒子构建地图导致计算复杂度高、难以提高估计精度等问题,研究构建了一种基于智能优化箱粒子滤波(IOBPF)的移动机器人FastSLAM算法。首先,将萤火虫算法(FA)的动态寻优机制引入箱粒子滤波(BPF),建立了箱粒子的荧光亮度更新公式、吸引度计算公式和位置更新公式,使箱粒子集智能化地向高似然区域移动,避免了箱粒子的退化现象。然后,以改进的智能优化箱粒子滤波进行机器人位姿估计,并采用扩展区间卡尔曼滤波(EIKF)完成地图的构建和更新。移动机器人的模型仿真和实体实验结果表明:所提智能化FastSLAM算法可有效提升箱粒子的性能,并降低地图构建所需粒子数,从而显著提高FastSLAM的定位精度和地图构建的鲁棒性。
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关键词
同步定位与地图构建
移动机器人
箱粒子
滤波
(BPF)
萤火虫算法(FA)
扩展
区间卡尔曼滤波
(EIKF)
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职称材料
题名
区间卡尔曼滤波算法及其在载波相位组合导航中的应用
被引量:
5
1
作者
岳晓奎
袁建平
机构
西北工业大学航天学院
出处
《西北工业大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2005年第1期6-10,共5页
基金
国家自然科学基金 (10 4 0 2 0 34)
西北工业大学青年创新基金资助
文摘
当系统参数不确切已知或随时间变化时 ,传统卡尔曼滤波算法无法直接应用。基于区间的概念 ,通过将参数变化的系统建立成区间模型 ,在其他假设与标准卡尔曼滤波相同的前提下 ,给出了一种处理系统参数不确定性的区间卡尔曼滤波算法 ,该算法在统计最优性能及迭代形式方面与标准卡尔曼滤波算法相当。最后通过与传统卡尔曼滤波算法进行比较 ,仿真验证了该算法在
关键词
区间卡尔曼滤波
载波相位
组合导航
惯性/GPS
Keywords
Computer simulation
Global positioning system
Iterative methods
Navigation systems
Time varying systems
Uncertain systems
分类号
V249.328 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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职称材料
题名
基于次优区间卡尔曼滤波的机器鱼跟踪方法
2
作者
童晓红
唐超
机构
合肥职业技术学院信息中心
合肥学院计算机科学与技术系
出处
《计算机科学》
CSCD
北大核心
2018年第2期114-120,共7页
基金
安徽省高校自然科学研究项目(KJ2014A219
KJ2015A206)资助
文摘
目前,自主水下航行器(Autonomous Underwater Vehicle,AUV)研究的重点集中在跟踪定位、精确制导和返坞等领域。机器鱼已成为AUV在智能教育、民用与军事等方面的应用热点。从非线性跟踪分析中发现,区间卡尔曼滤波算法虽然包含了一切可能的滤波结果,但范围比较宽,也比较保守,而且区间数据向量在实现之前是不确定的。文中提出了一种次优区间卡尔曼滤波优化算法。次优区间卡尔曼滤波方案用区间矩阵的逆代替其最坏逆,比标准区间卡尔曼滤波更逼近状态方程和测量方程的非线性过程,提高了标称动态系统模型的精确度,改善了跟踪系统的速度与精度。蒙特卡洛仿真实验结果表明,次优区间卡尔曼滤波算法的最优轨迹优于区间卡尔曼滤波方法及标准的卡尔曼滤波方法。
关键词
自动水下航行器
卡尔曼滤波
次优
区间卡尔曼滤波
机器鱼跟踪
蒙特卡洛仿真
Keywords
Autonomous underwater vehicle
Kalman filter
Suboptimal interval Kalman filter
Robotic fish tracking
Monte-Carlo simulation
分类号
TP242 [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
融合多源量测的配电网区间型分区动态状态估计
3
作者
张嫣
丁嘉鑫
邵振国
林俊杰
陈飞雄
许志彬
机构
数字能源福建省高校重点实验室(福州大学)
出处
《电网技术》
北大核心
2025年第9期3850-3859,I0108-I0111,共14页
基金
国家自然科学基金项目(52377087)
福建省财政厅项目(83023149)。
文摘
可再生能源的大量接入使得配电网拓扑频繁变化,由拓扑变化引起的状态估计模型重构将极大降低状态估计效率,且多源量测数据的兼容性问题也会降低状态估计精度。为此,该文提出一种融合多源量测的配电网区间型分区动态状态估计方法。首先,针对多源量测采样时刻不同步带来的量测偏差,提出计及非同步量测偏差的多源量测数据融合策略;其次,提出基于拓扑信息交互的分区解耦方法,将配电网划分为多个子区,在拓扑变化时交换子区间的拓扑信息并更新等值注入功率,仅需重构拓扑发生变化的子区动态状态估计模型,以提高状态估计效率;之后,构造计及非同步量测偏差不确定性的区间动态状态估计模型,采用改进区间卡尔曼滤波算法对模型求解,通过量测函数线性化与上界优化来抑制求解过程中的区间扩张;最后,基于IEEE 119节点配电系统验证了该文方法的可行性和有效性。
关键词
拓扑变化
动态状态估计
多源量测数据融合
区间卡尔曼滤波
Keywords
topological change
dynamic state estimation
multi-source measurement data fusion
interval Kalman filter
分类号
TM721 [电气工程—电力系统及自动化]
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职称材料
题名
新息自适应区间Kalman滤波算法及其应用
被引量:
6
4
作者
杨长林
柏秀亮
刘延飞
陈聪
欧迪栋
机构
第二炮兵工程大学三系
出处
《传感器与微系统》
CSCD
北大核心
2012年第11期132-135,共4页
文摘
由于BD—2/MIMU紧组合导航系统在实际应用中存在惯性器件参数不确定、BD—2卫星导航系统易受干扰、信号不稳定等情况,采用传统卡尔曼滤波方法不能有效解决上述问题,因此,提出了一种新的鲁棒自适应滤波算法——新息自适应区间卡尔曼滤波(IAIKF)算法,该算法通过将BD—2/MIMU系统模型描述为区间不确定系统,同时通过新息方差的滑动区间最优估计在线自适应调整滤波增益,有效解决量测方差变化剧烈时估计误差迅速增大和系统参数不确定影响滤波估计的问题。仿真表明了该算法的有效性,同时由于该算法给出了导航结果的上下界,对组合导航设计具有重要意义。
关键词
新息自适应
区间卡尔曼滤波
BD—2
微惯性测量元件
Keywords
innovation-based adaptive
interval Kalman filtering
BD—2
MIMU
分类号
V249.3 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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职称材料
题名
捷联惯导初始对准的区间自适应滤波算法
被引量:
2
5
作者
王跃钢
蔚跃
杨波
雷堰龙
陈苏邑
机构
第二炮兵工程学院自动化系
出处
《科学技术与工程》
北大核心
2012年第28期7231-7235,共5页
文摘
捷联惯导系统在初始对准过程中由于模型参数与实际系统存在偏差,并且系统噪声与量测噪声统计特性往往是未知的,采用卡尔曼滤波不能取得理想的滤波效果。为避免滤波发散以及模型的不确定性,提出了基于Sage-Husa算法的区间自适应卡尔曼滤波方法。给出了捷联惯导系统的误差模型以及区间自适应卡尔曼滤波方程。在噪声统计特性未知时,比较了常规卡尔曼滤波与区间自适应卡尔曼滤波在初始对准中的应用效果。仿真结果表明,区间自适应卡尔曼滤波在噪声统计特性未知时能够有效地提高系统的滤波效果,是一种比较理想的初始对准滤波方法。
关键词
捷联惯导系统
区间
自适应
卡尔曼滤波
初始对准
Keywords
strap-down inertial navigation system interval adaptive Kalman filter initial alignment
分类号
TN967.2 [电子电信—信号与信息处理]
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职称材料
题名
采用区间型非同步监测数据的鲁棒动态谐波状态估计
被引量:
9
6
作者
林洪洲
邵振国
陈飞雄
林俊杰
林潇
机构
福州大学电气工程与自动化学院
福建省电器智能化工程技术研究中心
出处
《电网技术》
EI
CSCD
北大核心
2023年第4期1701-1708,共8页
基金
国家自然科学基金面上项目(51777035)
福建省自然科学基金重点项目(2020J02028)。
文摘
当前的谐波状态估计大多采用同步相量测量数据,但数据获取成本大,难以满足谐波状态估计的可观要求。相比较而言,电能质量监测装置成本更小、利于大范围布设,更容易满足谐波状态估计的可观要求,但谐波状态估计精度较低。因此,该文基于非同步谐波监测数据,提出鲁棒动态谐波状态估计方法。首先,构建考虑谐波状态不确定性的动态谐波状态估计模型,并通过相角同步化手段处理非同步的谐波监测数据,以获取模型求解的启动值;其次,提出结合区间泰勒展开和上界优化方法的扩展区间卡尔曼滤波算法,对动态谐波状态估计模型进行求解,降低所得区间谐波状态估计量的保守性;同时,采用基于鲁棒因子的增益矩阵自适应调整方法,剔除坏数据对状态估计准确性的影响;最后,在IEEE57节点系统算例验证该文方法的可行性与有效性。
关键词
电能质量
非同步谐波监测数据
区间
动态谐波状态估计
区间卡尔曼滤波
算法
Keywords
power quality
asynchronous harmonic monitoring data
interval dynamic harmonic state estimatiom
interval Kalman filter algorithm
分类号
TM721 [电气工程—电力系统及自动化]
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职称材料
题名
基于智能优化箱粒子滤波的移动机器人FastSLAM
被引量:
9
7
作者
罗景文
秦世引
机构
云南师范大学信息学院
北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院
出处
《北京航空航天大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第1期53-66,共14页
基金
国家自然科学基金(62063036)
云南师范大学博士科研启动项目(01000205020503115)。
文摘
针对传统FastSLAM算法需要大量粒子构建地图导致计算复杂度高、难以提高估计精度等问题,研究构建了一种基于智能优化箱粒子滤波(IOBPF)的移动机器人FastSLAM算法。首先,将萤火虫算法(FA)的动态寻优机制引入箱粒子滤波(BPF),建立了箱粒子的荧光亮度更新公式、吸引度计算公式和位置更新公式,使箱粒子集智能化地向高似然区域移动,避免了箱粒子的退化现象。然后,以改进的智能优化箱粒子滤波进行机器人位姿估计,并采用扩展区间卡尔曼滤波(EIKF)完成地图的构建和更新。移动机器人的模型仿真和实体实验结果表明:所提智能化FastSLAM算法可有效提升箱粒子的性能,并降低地图构建所需粒子数,从而显著提高FastSLAM的定位精度和地图构建的鲁棒性。
关键词
同步定位与地图构建
移动机器人
箱粒子
滤波
(BPF)
萤火虫算法(FA)
扩展
区间卡尔曼滤波
(EIKF)
Keywords
simultaneous localization and mapping
mobile robot
box particle filter(BPF)
firefly algorithm(FA)
extended interval Kalman filter(EIKF)
分类号
TP242.6 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
TB553 [理学—声学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
区间卡尔曼滤波算法及其在载波相位组合导航中的应用
岳晓奎
袁建平
《西北工业大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2005
5
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职称材料
2
基于次优区间卡尔曼滤波的机器鱼跟踪方法
童晓红
唐超
《计算机科学》
CSCD
北大核心
2018
0
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职称材料
3
融合多源量测的配电网区间型分区动态状态估计
张嫣
丁嘉鑫
邵振国
林俊杰
陈飞雄
许志彬
《电网技术》
北大核心
2025
0
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职称材料
4
新息自适应区间Kalman滤波算法及其应用
杨长林
柏秀亮
刘延飞
陈聪
欧迪栋
《传感器与微系统》
CSCD
北大核心
2012
6
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职称材料
5
捷联惯导初始对准的区间自适应滤波算法
王跃钢
蔚跃
杨波
雷堰龙
陈苏邑
《科学技术与工程》
北大核心
2012
2
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职称材料
6
采用区间型非同步监测数据的鲁棒动态谐波状态估计
林洪洲
邵振国
陈飞雄
林俊杰
林潇
《电网技术》
EI
CSCD
北大核心
2023
9
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职称材料
7
基于智能优化箱粒子滤波的移动机器人FastSLAM
罗景文
秦世引
《北京航空航天大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022
9
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