基于卡尔曼增益的Duffing系统状态预测算法 被引量：2

1

作者 芮国胜 张洋 +1 位作者 史特 苗俊 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第8期1144-1149,共6页

传统的Duffing系统检测算法主要基于相图的变化,通常需要大量的循环采样点数来激励系统从混沌态转移到大尺度周期态,极大地限制了Duffing振子的应用。本文提出一种新型的基于卡尔曼增益的预测算法,通过建立Duffing系统状态方程并设定量... 传统的Duffing系统检测算法主要基于相图的变化,通常需要大量的循环采样点数来激励系统从混沌态转移到大尺度周期态,极大地限制了Duffing振子的应用。本文提出一种新型的基于卡尔曼增益的预测算法,通过建立Duffing系统状态方程并设定量测方程的控制条件,得到Duffing系统的卡尔曼增益改进形式,根据增益的变化可以实现Duffing系统状态的预判,从而降低了系统的输入采样。谐波信号检测实验表明,相比传统算法,预测方法不仅可以减少至少50%的循环采样点数,而且检测的精度也得到了显著的提高。 展开更多

关键词 预测 卡尔曼增益 DUFFING振子 扩展卡尔曼滤波

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修正增益卡尔曼滤波算法在被动测距问题中的应用 被引量：3

2

作者 浦甲伦 韦常柱 荣思远 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第4期886-889,共4页

在采用被动导引头的导弹突防过程中,准确并及时地得到自身距离拦截器的距离信息,是制定导弹突防策略的关键。针对采用红外成像装置作为测量手段的飞行体,研究了利用红外成像装置观测空中运动目标所获得的目标视线角信息,采用修正增益卡... 在采用被动导引头的导弹突防过程中,准确并及时地得到自身距离拦截器的距离信息,是制定导弹突防策略的关键。针对采用红外成像装置作为测量手段的飞行体,研究了利用红外成像装置观测空中运动目标所获得的目标视线角信息,采用修正增益卡尔曼滤波算法从目标视线角信息中提取出一定精度的飞行体至目标的距离信息的被动测距问题。文中给出了四种不同计算工况下的仿真结果曲线。仿真算例验证了被动测距方法的有效性,证明了载体进行机动有助于被动测距精度的提高。 展开更多

关键词 修正增益卡尔曼滤波 被动测距

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基于改进卡尔曼滤波的实时以太网时钟同步优化算法 被引量：4

3

作者 史仲渊 张华 王旭浩 《浙江理工大学学报（自然科学版）》 2019年第5期650-656,共7页

为提高分布式控制系统的时钟同步精度,分析了影响时钟同步精度的主要因素,对时钟同步过程建立了含控制量的数学模型,提出了基于改进卡尔曼滤波的实时以太网时钟同步优化算法。针对传统时钟同步算法中驱动层加盖的时间戳精度低、链路延... 为提高分布式控制系统的时钟同步精度,分析了影响时钟同步精度的主要因素,对时钟同步过程建立了含控制量的数学模型,提出了基于改进卡尔曼滤波的实时以太网时钟同步优化算法。针对传统时钟同步算法中驱动层加盖的时间戳精度低、链路延时抖动严重等不足,通过补偿软件时间戳精度,使驱动层获取时间戳更接近物理层获取的时间戳;采用对卡尔曼增益分段的方法改进卡尔曼滤波算法,并使用改进的卡尔曼滤波算法修正时钟偏差值,使时钟偏差测量过程更趋平稳。实验发现,当主从时钟经路由器相连,调整合适卡尔曼滤波参数并补偿软件时间戳精度后,时钟同步精度可达14μs。 展开更多

关键词 实时以太网 时钟同步 卡尔曼滤波 链路延时抖动 卡尔曼增益

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基于自适应扩展卡尔曼滤波器的UWB-PDOA算法 被引量：3

4

作者 李凯俊 赵晨 赵春晖 《黑龙江大学工程学报》 2023年第2期33-39,共7页

提出了一种使用超宽带(Ultra Wide Band,UWB)信号且基于扩展卡尔曼滤波的接收信号相位差定位(Phase Difference of Arrival,PDOA)改进方法。在滤波器中引入了相位差变化率以及距离变化率,用来反映标签在运动过程中的速度大小以及方向的... 提出了一种使用超宽带(Ultra Wide Band,UWB)信号且基于扩展卡尔曼滤波的接收信号相位差定位(Phase Difference of Arrival,PDOA)改进方法。在滤波器中引入了相位差变化率以及距离变化率,用来反映标签在运动过程中的速度大小以及方向的变化情况,通过它们信息熵的大小,即所含信息量的大小计算出权重比,根据标签的运动状态实时自适应改变卡尔曼滤波器的增益系数。实验表明,使用该方法可将误差控制在15 cm以内,较传统方法误差减少了11.2%。 展开更多

关键词 超宽带(UWB) 相位差定位(PDOA) 扩展卡尔曼 卡尔曼增益

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基于测向交叉和卡尔曼滤波的多舰无源被动定位算法 被引量：10

5

作者 徐敬 孙永侃 +1 位作者 王秀坤 胡家升 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2001年第6期35-38,共4页

在分布式多舰无源被动定位算法中 ,用修正增益推广卡尔曼滤波器对海上运动舰艇辐射源进行纯方位跟踪时 ,会出现滤波发散的情况。本文讨论了进行多舰纯方位定位跟踪融合的方法 ,提出一种通过测向交叉定位的结果来改进修正增益推广卡尔曼... 在分布式多舰无源被动定位算法中 ,用修正增益推广卡尔曼滤波器对海上运动舰艇辐射源进行纯方位跟踪时 ,会出现滤波发散的情况。本文讨论了进行多舰纯方位定位跟踪融合的方法 ,提出一种通过测向交叉定位的结果来改进修正增益推广卡尔曼滤波器的方法 ,提高其稳定性 ,减少其滤波发散的可能 ,提高定位精度 。 展开更多

关键词 测向交叉定位 修正增益推广卡尔曼滤波 多舰无源被动定位算法

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微小卫星鲁棒自适应姿态确定算法 被引量：6

6

作者 邢艳军 王永富 陆亚东 《中国空间科学技术》 EI CSCD 北大核心 2015年第1期27-35,共9页

基于磁强计测量的微小卫星姿态确定系统中,由于状态方程和测量方程均为轨道参数的函数,因此在轨道估计存在误差的情况下,标准的扩展卡尔曼滤波算法(Extended Kalman Filter,EKF)并不能获得姿态的最优解。针对轨道确定误差对姿态确定的影... 基于磁强计测量的微小卫星姿态确定系统中,由于状态方程和测量方程均为轨道参数的函数,因此在轨道估计存在误差的情况下,标准的扩展卡尔曼滤波算法(Extended Kalman Filter,EKF)并不能获得姿态的最优解。针对轨道确定误差对姿态确定的影响,基于自适应滤波及鲁棒估计原理,提出了鲁棒自适应卡尔曼滤波(Robust Adaptive Kalman Filter,RAKF)算法。该算法通过构建合理的膨胀因子和自适应因子,自动调节观测噪声方差矩阵和一步预测方差矩阵的大小,从而改变旧有数据及观测信息在滤波中的权重,获得更合理的卡尔曼增益,使滤波器获得近似最优结果。基于标准卡尔曼滤波的稳定性理论,证明了若系统一致完全可控并且一致完全可观,该滤波器是一致渐近稳定的。数学仿真表明,与EKF相比,RAKF能够将欧拉角估计精度从0.3°提高到0.2°,从而证明了该算法的有效性。 展开更多

关键词 磁强计 姿态确定 鲁棒自适应滤波 卡尔曼增益 稳定 微小卫星

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基于EKF的Duffng振子正弦策动力判别算法

7

作者 芮国胜 张洋 +1 位作者 张嵩 苗俊 《应用科学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第4期343-348,共6页

以Duffng振子系统为研究对象,分析了以正弦函数为周期策动力的Duffng方程基本形式及相应的振子运动,并用扩展卡尔曼滤波(extended Kalman filter,EKF)对Duffng振子系统进行递推滤波,实现了对Duffng振子系统的稳定估计.根据滤波过程中周... 以Duffng振子系统为研究对象,分析了以正弦函数为周期策动力的Duffng方程基本形式及相应的振子运动,并用扩展卡尔曼滤波(extended Kalman filter,EKF)对Duffng振子系统进行递推滤波,实现了对Duffng振子系统的稳定估计.根据滤波过程中周期策动力随卡尔曼增益的变化,提出了一种基于卡尔曼增益判别Duffng振子系统周期策动力的方法,可以作为运用Duffng振子进行弱信号检测的依据.仿真结果表明,与经典Lyapunov指数判别法相比,该算法具有更好的判别性能. 展开更多

关键词 弱信号检测 Duffng混沌系统 正弦策动力 卡尔曼增益

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一种速度矢量和位置矢量分离估计的固定单站无源定位改进算法 被引量：2

8

作者 王鼎 张莉 吴瑛 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第5期1342-1348,共7页

针对无源定位必须实现快速和稳定定位跟踪的要求,提出一种目标速度矢量和位置矢量分离估计的改进算法。该算法首先利用目标辐射源脉冲到达时间、到达方向、方位角变化率和仰角变化率建立了两组速度矢量作为变量的伪线性观测方程,并利用... 针对无源定位必须实现快速和稳定定位跟踪的要求,提出一种目标速度矢量和位置矢量分离估计的改进算法。该算法首先利用目标辐射源脉冲到达时间、到达方向、方位角变化率和仰角变化率建立了两组速度矢量作为变量的伪线性观测方程,并利用伪线性卡尔曼滤波算法估计目标速度,然后建立了将位置矢量作为变量的状态方程,而速度矢量作为确定性控制项加入状态方程,并利用修正增益扩展卡尔曼滤波算法对目标位置进行滤波。计算机仿真表明本文的算法具有定位精度高,收敛速度快的优点。 展开更多

关键词 无源定位 速度矢量 角度变化率 伪线性卡尔曼滤波 修正增益卡尔曼滤波

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机载单站对运动目标无源定位跟踪算法 被引量：2

9

作者 李炳荣 马强 王欣欣 《海军航空工程学院学报》 2014年第1期14-18,共5页

针对无源定位系统中,机载单站相对于运动辐射源目标作为状态模型,在测方位角及其变化率基础上,引入多普勒频率变化率参数构建观测模型。常用的扩展卡尔曼滤波(EKF)存在不稳定和精度低的问题,采用修正增益的扩展卡尔曼滤波算法(MGEKF),... 针对无源定位系统中,机载单站相对于运动辐射源目标作为状态模型,在测方位角及其变化率基础上,引入多普勒频率变化率参数构建观测模型。常用的扩展卡尔曼滤波(EKF)存在不稳定和精度低的问题,采用修正增益的扩展卡尔曼滤波算法(MGEKF),找出修正函数矩阵,实现定位状态滤波估计。仿真结果表明,MGEKF算法较之EKF算法有较高的定位精度和较快的收敛速度。 展开更多

关键词 单观测站 机载 运动辐射源 无源定位 修正增益卡尔曼滤波算法

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基于IESKF的激光惯性里程计实现方法研究

10

作者 金磊 张志安 《激光杂志》 CAS 北大核心 2023年第1期85-90,共6页

针对主流的激光里程计方案存在精度较低和计算耗时严重的问题,提出一种基于迭代误差状态卡尔曼滤波器的IMU与LiDAR紧耦合的里程计方案,将IMU预积分结果与特征点云匹配结果融合得到高精度位姿,并且使用等效卡尔曼增益公式,降低计算维度,... 针对主流的激光里程计方案存在精度较低和计算耗时严重的问题,提出一种基于迭代误差状态卡尔曼滤波器的IMU与LiDAR紧耦合的里程计方案,将IMU预积分结果与特征点云匹配结果融合得到高精度位姿,并且使用等效卡尔曼增益公式,降低计算维度,提高系统运行效率。对比分析了主流里程计方案与本方案在位姿估计精度和时效性上的表现,结果表明,本方案在满足系统实时性的前提下,能有效提高里程计的精度。 展开更多

关键词 激光惯性里程计 等效卡尔曼增益 迭代误差状态卡尔曼滤波器

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存在非高斯重尾分布噪声的纯方位目标跟踪算法 被引量：1

11

作者 刘灿 王辉 +2 位作者 林德福 崔晓曦 徐晗晖 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期1469-1481,共13页

纯方位目标跟踪是目标跟踪研究中的热点问题,针对目标跟踪方程中的非高斯重尾分布噪声问题,提出了一种针对非高斯重尾分布噪声的卡尔曼滤波算法。该方法通过建立基于存在异常值的高斯分布的层次高斯模型来近似未知的非高斯重尾分布系统... 纯方位目标跟踪是目标跟踪研究中的热点问题,针对目标跟踪方程中的非高斯重尾分布噪声问题,提出了一种针对非高斯重尾分布噪声的卡尔曼滤波算法。该方法通过建立基于存在异常值的高斯分布的层次高斯模型来近似未知的非高斯重尾分布系统过程噪声和测量噪声,并使用变分贝叶斯推断来学习混合概率,解决混合概率不确定带来的滤波性能下降的问题,从而提高滤波的鲁棒性。同时针对纯方位目标跟踪模型的非线性,结合修正增益卡尔曼滤波来降低量测方程非线性的影响。数值仿真结果表明,相对于EKF、UKF和变分贝叶斯卡尔曼滤波PEKF-VB、VBEKF,新算法VBMGEKF估计精度分别提高了69.31%、58.08%、127.84%和9.36%,具备更好的鲁棒性与精度。 展开更多

关键词 纯方位目标跟踪 变分贝叶斯 层次高斯模型 重尾分布噪声 修正增益卡尔曼滤波

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