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采用改进最大相关熵自适应迭代容积卡尔曼滤波算法的锂离子电池荷电状态估计 被引量:3
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作者 巫春玲 赵玉冰 +2 位作者 马耀 张湧 孟锦豪 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期52-64,共13页
针对非高斯噪声干扰下传统滤波算法在估计锂离子电池荷电状态(SOC)时存在不稳定以及精度低的问题,提出一种改进的最大相关熵自适应迭代容积卡尔曼滤波(IMCC-AICKF)算法,用于估计锂离子电池荷电状态。所提算法将加权最小二乘方法与最大... 针对非高斯噪声干扰下传统滤波算法在估计锂离子电池荷电状态(SOC)时存在不稳定以及精度低的问题,提出一种改进的最大相关熵自适应迭代容积卡尔曼滤波(IMCC-AICKF)算法,用于估计锂离子电池荷电状态。所提算法将加权最小二乘方法与最大相关熵准则(MCC)相结合,定义了一种新的代价权函数作为优化准则,通过优化噪声最小协方差矩阵来减小滤波误差,保证长时间滤波的收敛性和稳定性;再与自适应迭代容积卡尔曼滤波(AICKF)算法相结合,对过程噪声协方差和测量噪声协方差进行更新来提高估计的准确性和鲁棒性。基于两种电池数据,在非高斯噪声干扰下,运用所提算法对电池SOC进行估计,仿真结果表明:与容积卡尔曼滤波(CKF)算法和最大相关熵容积卡尔曼滤波(IMCC-CKF)算法相比,IMCC-AICKF算法对荷电状态估计的最大绝对误差、平均绝对误差和均方根误差都是最小的,且平均绝对误差和均方根误差均小于1%;在给定初始值错误的情况下,IMCC-AICKF算法可以准确收敛到真实值,具有较好的鲁棒性。所提算法在非高斯噪声下能实现更准确的估计,是一种估计精度高且鲁棒性好的SOC估计方法。 展开更多
关键词 荷电状态估计 最大相关熵准则 容积卡尔曼滤波 非高斯噪声 鲁棒性
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最大相关熵卡尔曼滤波误差修正方法 被引量:4
2
作者 赵建印 毛廷鎏 +1 位作者 杨根庆 孙伟赫 《现代防御技术》 北大核心 2024年第5期156-161,共6页
针对各类设备性能参数测试过程中,由于测试设备自身误差和测试人员操作不当带来的测试数据误差问题,提出一种最大相关熵卡尔曼滤波(maximum correlation entropy Kalman filter,MCKF)误差修正方法。该方法通过引入最大相关熵,对测试数... 针对各类设备性能参数测试过程中,由于测试设备自身误差和测试人员操作不当带来的测试数据误差问题,提出一种最大相关熵卡尔曼滤波(maximum correlation entropy Kalman filter,MCKF)误差修正方法。该方法通过引入最大相关熵,对测试数据中的非高斯噪声干扰进行处理,提高误差修正精度。将其运用到某设备性能参数测试数据的误差修正中,仿真结果表明:该方法能够有效处理测试数据中的非高斯噪声干扰对误差修正精度带来的影响。 展开更多
关键词 卡尔曼滤波 最大相关 测试数据 非高斯噪声 误差修正
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复杂噪声条件下基于抗差容积卡尔曼滤波的发电机动态状态估计 被引量:17
3
作者 李扬 李京 +1 位作者 陈亮 李国庆 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第17期3651-3660,共10页
容积卡尔曼滤波(CKF)在非线性动态状态估计领域有着良好的估计效果。但由于容积卡尔曼滤波缺乏对量测噪声特性的在线自适应能力,其对不良数据和非高斯白噪声的处理效果并不理想。为了解决当量测量统计特性偏离先验统计特性时,容积卡尔... 容积卡尔曼滤波(CKF)在非线性动态状态估计领域有着良好的估计效果。但由于容积卡尔曼滤波缺乏对量测噪声特性的在线自适应能力,其对不良数据和非高斯白噪声的处理效果并不理想。为了解决当量测量统计特性偏离先验统计特性时,容积卡尔曼滤波算法性能下降和发散的问题,通过将抗差估计理论中的M-估计理论与容积卡尔曼滤波相结合,提出抗差容积卡尔曼滤波(RCKF)算法,并将其尝试应用于复杂噪声条件下的发电机动态状态估计中。IEEE 9节点系统和新英格兰16机68节点系统的仿真结果表明:在不同量测噪声且量测量存在不良数据的复杂噪声条件下,与传统CKF算法相比,所提抗差CKF算法均具有更好的估计精度和收敛能力,并能有效消除不良数据对估计效果的影响。 展开更多
关键词 动态状态估计 发电机 容积卡尔曼滤波 M-估计理论 量测噪声分布 不良数据 相量测量单元数据
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有色量测噪声下的改进求容积卡尔曼滤波器 被引量:5
4
作者 王思思 齐国清 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期1-10,共10页
为解决标准求容积卡尔曼滤波器在有色量测噪声条件下滤波精度退化的问题,提出改进求容积卡尔曼滤波器及其平方根形式.首先利用一阶马尔科夫模型白化非线性离散随机系统中有色量测噪声,将有色量测噪声下非线性离散随机系统转化为白噪声... 为解决标准求容积卡尔曼滤波器在有色量测噪声条件下滤波精度退化的问题,提出改进求容积卡尔曼滤波器及其平方根形式.首先利用一阶马尔科夫模型白化非线性离散随机系统中有色量测噪声,将有色量测噪声下非线性离散随机系统转化为白噪声下非线性时滞系统.然后根据所得非线性时滞系统推导其高斯域的贝叶斯滤波框架,最后基于3度Spherical-Radial规则将该滤波框架近似为改进的求容积卡尔曼滤波器和其平方根形式.机动目标跟踪仿真试验结果表明两种改进求容积卡尔曼滤波算法在标准白噪声条件下与标准求容积卡尔曼滤波算法的估计精度相同,而在有色量测噪声背景下滤波精度和鲁棒性更优. 展开更多
关键词 卡尔曼滤波 有色噪声 容积准则 目标跟踪 非线性滤波
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加性噪声下增广容积卡尔曼滤波及其目标跟踪应用 被引量:2
5
作者 刘江 叶松庆 《计算机应用与软件》 2017年第3期136-141,共6页
传统容积卡尔曼滤波(CKF)有良好的滤波精度和较低的计算复杂度,使其广泛被应用于目标跟踪系统。但在高维非线性和波动性大的目标跟踪系统中,3阶和高阶CKF分别存在滤波精度不足和稳定性低的问题。为提高CKF的滤波精度并保证稳定性,讨论... 传统容积卡尔曼滤波(CKF)有良好的滤波精度和较低的计算复杂度,使其广泛被应用于目标跟踪系统。但在高维非线性和波动性大的目标跟踪系统中,3阶和高阶CKF分别存在滤波精度不足和稳定性低的问题。为提高CKF的滤波精度并保证稳定性,讨论和给出加性噪声下的增广容积卡尔曼滤波(ACKF)。在仿真中,将CKF、UKF和ACKF应用于5维高非线性目标跟踪,并分析比较三者的目标跟踪性能。研究结果表明,在高维非线性目标跟踪系统中,3阶ACKF可以获得更好目标跟踪精度和稳定性,以及可接受的计算复杂度。 展开更多
关键词 目标跟踪 增广容积卡尔曼滤波 非线性滤波 加性噪声
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噪声相关情况下的卡尔曼滤波 被引量:1
6
作者 赵长胜 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2013年第1期14-15,共2页
标准卡尔曼滤波公式是基于白噪声推导出来的,在同一时刻状态噪声与观测噪声互相关,相应的卡尔曼滤波公式复杂,计算繁琐。通过改化观测方程的方法,导出一种新型基于噪声相关的卡尔曼滤波公式,并证明标准卡尔曼滤波是噪声相关卡尔曼滤波... 标准卡尔曼滤波公式是基于白噪声推导出来的,在同一时刻状态噪声与观测噪声互相关,相应的卡尔曼滤波公式复杂,计算繁琐。通过改化观测方程的方法,导出一种新型基于噪声相关的卡尔曼滤波公式,并证明标准卡尔曼滤波是噪声相关卡尔曼滤波的一个特例。本文导出的基于噪声相关的卡尔曼滤波公式计算只比标准卡尔曼滤波增加了观测方程改化过程,便于编程计算。 展开更多
关键词 卡尔曼滤波 噪声相关 算法
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卡尔曼滤波噪声相关时的改进算法
7
作者 马健 李建文 杨掌印 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2006年第S7期665-666,669,共3页
文中通过对基本卡尔曼滤波算法要求系统噪声与量测噪声不相关限制了其应用进行分析,借鉴Kal- man早期论文中的思想.运用Lagrange条件极值定理推导了在噪声相关情形下卡尔曼滤波全套算法,拓展了其应用范围,同时对改进算法进行仿真.结果... 文中通过对基本卡尔曼滤波算法要求系统噪声与量测噪声不相关限制了其应用进行分析,借鉴Kal- man早期论文中的思想.运用Lagrange条件极值定理推导了在噪声相关情形下卡尔曼滤波全套算法,拓展了其应用范围,同时对改进算法进行仿真.结果与基本卡尔曼滤波算法进行比较证明达到预期效果,最后对信息融合的研究趋势进行了展望。 展开更多
关键词 卡尔曼滤波 算法 信息融合 相关噪声
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考虑量测相关性的容积卡尔曼滤波动态状态估计 被引量:7
8
作者 卢庆春 张俊 +3 位作者 许沛东 陈思远 徐箭 柯德平 《电测与仪表》 北大核心 2022年第10期161-167,200,共8页
针对电力系统动态状态估计中数据采集与监视控制(Supervisory Control and Data Acquisition,SCADA)系统量测量间存在相关性的实际情况,文中提出了一种考虑量测相关性的容积卡尔曼滤波动态状态估计方法。进行了SCADA系统量测相关性分析... 针对电力系统动态状态估计中数据采集与监视控制(Supervisory Control and Data Acquisition,SCADA)系统量测量间存在相关性的实际情况,文中提出了一种考虑量测相关性的容积卡尔曼滤波动态状态估计方法。进行了SCADA系统量测相关性分析,然后基于状态转移方程推导过程噪声协方差矩阵,基于容积变换方法计算考虑SCADA系统量测相关性的量测误差协方差矩阵,并提出了考虑量测相关性的电力系统动态状态估计流程,每次估计实时修正量测误差协方差矩阵及过程噪声协方差矩阵。IEEE-39节点系统的仿真结果表明,相较于不考虑量测相关性的容积卡尔曼滤波算法,文中方法能够明显提高状态估计结果的精度。 展开更多
关键词 容积变换 容积卡尔曼滤波 量测相关 动态状态估计
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角闪烁噪声下的高斯和容积卡尔曼滤波算法 被引量:4
9
作者 许红 谢文冲 王永良 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2019年第2期229-235,共7页
开展角闪烁噪声下的目标跟踪问题研究对提高传感器的探测性能具有重要意义,其中角闪烁噪声具有的非高斯特性是一个长期困扰研究者的难点。针对该问题,首先通过理论分析指出了容积粒子滤波(cubature particle filter,CPF)在角闪烁噪声下... 开展角闪烁噪声下的目标跟踪问题研究对提高传感器的探测性能具有重要意义,其中角闪烁噪声具有的非高斯特性是一个长期困扰研究者的难点。针对该问题,首先通过理论分析指出了容积粒子滤波(cubature particle filter,CPF)在角闪烁噪声下的性能缺陷。其次,基于高斯和滤波(Gaussian sum filter,GSF)框架和容积卡尔曼滤波(cubature Kalman filter,CKF)算法,提出了适用于角闪烁下的高斯和容积卡尔曼滤波(Gaussian sum cubature Kalman filter,GSCKF)算法,该算法将目标后验概率密度用高斯密度加权求和近似,通过多路并行的CKF实现状态预测与量测更新,同时利用模型降阶算法限制高斯分量数目的增长,能应用于非线性、非高斯条件的状态估计。最后,设计了仿真实验对GSCKF和CPF的跟踪精度、鲁棒性和计算复杂度进行了对比。 展开更多
关键词 目标跟踪 角闪烁噪声 非线性、非高斯状态估计 高斯和滤波 容积卡尔曼滤波
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基于变分贝叶斯双尺度自适应时变噪声容积卡尔曼滤波的同步定位与建图算法 被引量:3
10
作者 李帅永 谢现乐 +2 位作者 毛文平 杨雪梅 聂嘉炜 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第3期1006-1014,共9页
为解决移动机器人在同步定位与建图(SLAM)中因系统噪声和观测噪声时变导致状态估计精度降低的问题,该文提出一种基于变分贝叶斯的双尺度自适应时变噪声容积卡尔曼滤波SLAM算法(DSACKF SLAM)。该算法采用逆Wishart分布对一步预测误差协... 为解决移动机器人在同步定位与建图(SLAM)中因系统噪声和观测噪声时变导致状态估计精度降低的问题,该文提出一种基于变分贝叶斯的双尺度自适应时变噪声容积卡尔曼滤波SLAM算法(DSACKF SLAM)。该算法采用逆Wishart分布对一步预测误差协方差矩阵P_(k|k–1)和观测噪声协方差矩阵R_(k)建模,分别用来降低系统噪声和观测噪声的影响,并利用变分贝叶斯滤波实现对移动机器人状态向量X_(k),P_(k|k–1)和R_(k)的联合估计。分别在系统噪声和观测噪声时变和时不变的条件下进行仿真实验,结果表明与基于无迹卡尔曼滤波的SLAM算法(UKF SLAM)、自适应更新观测噪声的容积卡尔曼滤波的SLAM算法(VB-ACKF SLAM)相比,所提DSACKF SLAM算法在噪声时变时,平均位置误差分别减小1.54 m,3.47 m;噪声时不变时,平均位置误差分别减小0.62 m,1.41 m,证明DSACKF SLAM算法有更好的估计性能。 展开更多
关键词 同步定位与建图 容积卡尔曼滤波 变分贝叶斯 一步预测误差协方差矩阵 观测噪声协方差矩阵
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含噪声驱动阵的相关噪声卡尔曼滤波及稳定性
11
作者 雷伟伟 张著洪 《计算机工程与设计》 CSCD 北大核心 2011年第11期3886-3889,共4页
探讨相关噪声下离散时变线性系统的卡尔曼滤波模型。借助广义逆和最小模最小二乘解的思想,在Frobenius范数意义下,获得基于偏差最优估计的转换系数矩阵,将相关噪声系统转化为不相关噪声系统,获得相应的卡尔曼滤波模型。理论上,在误差协... 探讨相关噪声下离散时变线性系统的卡尔曼滤波模型。借助广义逆和最小模最小二乘解的思想,在Frobenius范数意义下,获得基于偏差最优估计的转换系数矩阵,将相关噪声系统转化为不相关噪声系统,获得相应的卡尔曼滤波模型。理论上,在误差协方差矩阵有界前提下,获证该滤波模型是全局渐近稳定的,数值实验获该模型的合理性。理论和实验结果表明,该模型是稳定的,且可有效解决含相关噪声和时变量测噪声驱动阵的离散时变系统的状态估计问题。 展开更多
关键词 最小模最小二乘解 广义逆 相关噪声 卡尔曼滤波 渐近稳定性
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基于加权自适应平方根容积卡尔曼滤波的GPS/INS组合导航方法 被引量:12
12
作者 岳哲 廉保旺 唐成凯 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第3期565-572,共8页
针对GPS/INS组合导航系统中,由于量测噪声统计的不确定性导致平方根容积卡尔曼滤波器(SCKF)滤波精度下降甚至发散的问题,该文提出一种基于加权的自适应SCKF(WASCKF)方法。该方法首先利用移动开窗理论对SCKF新息的协方差阵进行最大似然估... 针对GPS/INS组合导航系统中,由于量测噪声统计的不确定性导致平方根容积卡尔曼滤波器(SCKF)滤波精度下降甚至发散的问题,该文提出一种基于加权的自适应SCKF(WASCKF)方法。该方法首先利用移动开窗理论对SCKF新息的协方差阵进行最大似然估计,实现对测量噪声统计特性的在线调整;然后,利用加权理论,依据窗口内不同时刻信息的有用程度的不同而设置相应的权值,增强对窗口内有用信息的利用。最后,将WASCKF方法应用于GPS/INS组合导航系统中进行仿真验证,并与SCKF和ASCKF方法进行比较,结果表明,在测量噪声统计存在不确定情况下,该文所提出方法的速度误差和位置误差的均方根均小于SCKF和ASCKF方法,能够有效地提高GPS/INS组合导航系统对量测噪声统计不确定的自适应能力与导航性能。 展开更多
关键词 组合导航 量测噪声 容积卡尔曼滤波 加权
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多传感器自适应容积卡尔曼滤波融合算法 被引量:5
13
作者 敖志刚 唐长春 +2 位作者 付成群 郭杰 叶春雷 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2014年第5期1312-1315,1331,共5页
当容积卡尔曼滤波的系统模型不准确或测量出现异常时容易出现滤波发散。为了解决这一问题,提出了一种自适应容积卡尔曼滤波算法,构造了一组噪声统计估计器对噪声的统计特征进行在线实时估计,并在测量异常时采用修正函数对滤波过程进行修... 当容积卡尔曼滤波的系统模型不准确或测量出现异常时容易出现滤波发散。为了解决这一问题,提出了一种自适应容积卡尔曼滤波算法,构造了一组噪声统计估计器对噪声的统计特征进行在线实时估计,并在测量异常时采用修正函数对滤波过程进行修正,有效提高了滤波估计的精度和对滤波发散的抑制能力;在集中式滤波结构和联邦式滤波结构的基础上,设计了一种基于自适应容积卡尔曼滤波算法的多传感器系统混合式组合滤波结构,并给出了融合各传感器的局部滤波信息以得到全局滤波估计的计算方法。以对车辆的定位导航为应用背景进行了仿真实验,仿真结果证明了所提方法的有效性。 展开更多
关键词 容积卡尔曼滤波 自适应 噪声统计估计器 修正函数 组合滤波 数据融合
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基于量子粒子群优化容积卡尔曼滤波的LANDMARC室内定位算法 被引量:8
14
作者 张悦 袁莉芬 +1 位作者 何怡刚 吕密 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2018年第2期72-79,共8页
针对噪声环境下,基于标准容积卡尔曼滤波的LANDMARC室内定位算法因噪声特性估计不准,引起滤波性能下降而导致定位误差较大的问题,提出一种基于量子粒子群优化容积卡尔曼滤波的LANDMARC室内定位算法。该算法首先建立基于LANDMARC定位框... 针对噪声环境下,基于标准容积卡尔曼滤波的LANDMARC室内定位算法因噪声特性估计不准,引起滤波性能下降而导致定位误差较大的问题,提出一种基于量子粒子群优化容积卡尔曼滤波的LANDMARC室内定位算法。该算法首先建立基于LANDMARC定位框架下的运动目标动态模型,然后引入量子粒子群优化技术对容积卡尔曼滤波中时间更新过程的状态预测值进行优化,以降低因畸变噪声引起的误差;最后将改进的容积卡尔曼滤波算法应用到运动目标状态估计中。实验结果表明,所提算法定位误差均值为0.175 m,与相同环境下传统的LANDMARC算法、基于容积卡尔曼滤波的LANDMARC算法以及基于粒子群优化容积卡尔曼滤波的LANDMARC算法相比,定位精度和稳定性均有明显提高,且运算时间比基于粒子群优化的算法少,应用在室内定位中能够得到较为真实的目标移动轨迹。 展开更多
关键词 量子粒子群优化算法 容积卡尔曼滤波算法 定位模型 噪声特性
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H ∞ 模糊自适应容积卡尔曼滤波 被引量:3
15
作者 刘胜 牛鸿敏 +1 位作者 张兰勇 郭晓杰 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第3期404-410,共7页
针对滤波过程中噪声统计特性不准确及非零均值噪声统计特性的情况,本文依据H∞卡尔曼滤波和容积卡尔曼滤波理论,设计了一种H∞模糊自适应容积卡尔曼滤波方法,有效地提高滤波的精度以及对系统未建模动态的鲁棒性。考虑到容积卡尔曼滤波... 针对滤波过程中噪声统计特性不准确及非零均值噪声统计特性的情况,本文依据H∞卡尔曼滤波和容积卡尔曼滤波理论,设计了一种H∞模糊自适应容积卡尔曼滤波方法,有效地提高滤波的精度以及对系统未建模动态的鲁棒性。考虑到容积卡尔曼滤波过程中需要已知噪声的先验统计特性的情况,提出了一种模糊自适应方法对系统噪声和测量噪声进行估计,从而提高滤波的稳定性和收敛的快速性。通过仿真实验表明:本文提出的H∞自适应容积卡尔曼滤波能够对噪声特性进行有效的估计,在系统存在参数摄动的情况下具有更高的鲁棒性。 展开更多
关键词 H∞滤波 容积卡尔曼滤波 非线性滤波 模糊规则 自适应算法 噪声统计估计 线性化 鲁棒性
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应用自适应容积卡尔曼滤波改善组合导航性能 被引量:5
16
作者 史岳鹏 汤显峰 周溪召 《中国航海》 CSCD 北大核心 2013年第4期12-16,共5页
基于状态和测量模型扰动的有色噪声建模,研究应用自适应容积卡尔曼(Kalman)滤波来改善北斗导航系统/航位推算(BDNS/DR)组合导航系统的性能。利用有色噪声白化技术获得等价的白噪声组合导航系统;通过将一种自适应调节因子计算与平方根求... 基于状态和测量模型扰动的有色噪声建模,研究应用自适应容积卡尔曼(Kalman)滤波来改善北斗导航系统/航位推算(BDNS/DR)组合导航系统的性能。利用有色噪声白化技术获得等价的白噪声组合导航系统;通过将一种自适应调节因子计算与平方根求容积卡尔曼滤波结合获得一类自适应容积卡尔曼滤波(ASCKF),应用该算法改善组合导航系统的精度和稳定性。通过两个仿真实例验证了新算法的有效性。 展开更多
关键词 船舶、舰舶工程 舰船组合导航 北斗导航系统 航位推算 自适应 平方根求容积卡尔曼滤波 有色噪声
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基于雷达/红外测量的期望最大化容积卡尔曼滤波 被引量:4
17
作者 张连仲 王宝宝 张辉 《南京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第5期624-630,共7页
为解决相应的目标跟踪问题,该文针对二维空间雷达/红外测量系统提出了一种期望最大化容积卡尔曼滤波(EMCKF)。在期望最大化框架下计算出量测噪声自适应因子,修正量测噪声协方差,以解决跟踪过程中时变量测噪声场景造成的量测模型失配的... 为解决相应的目标跟踪问题,该文针对二维空间雷达/红外测量系统提出了一种期望最大化容积卡尔曼滤波(EMCKF)。在期望最大化框架下计算出量测噪声自适应因子,修正量测噪声协方差,以解决跟踪过程中时变量测噪声场景造成的量测模型失配的问题。仿真结果表明,与容积卡尔曼滤波(CKF)相比,在时变量测噪声环境下,该文EMCKF可以得到更准确的结果,并且该算法对量测信息丢失具有更好的鲁棒性。 展开更多
关键词 雷达/红外测量系统 期望最大化 容积卡尔曼滤波 自适应因子 量测噪声
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基于自适应简化容积卡尔曼滤波的编队卫星相对导航 被引量:3
18
作者 穆建君 周川 +2 位作者 郭健 韩飞 孙玥 《南京理工大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期365-372,共8页
针对在星间相对导航中噪声的统计特性未知可能引起滤波估计精度下降甚至发散的问题,提出了一种自适应简化容积卡尔曼滤波(ASCKF)算法。将Sage-Husa自适应滤波与容积卡尔曼滤波(CKF)相结合,通过容积规则摆脱线性滤波的局限性。改进Sage-H... 针对在星间相对导航中噪声的统计特性未知可能引起滤波估计精度下降甚至发散的问题,提出了一种自适应简化容积卡尔曼滤波(ASCKF)算法。将Sage-Husa自适应滤波与容积卡尔曼滤波(CKF)相结合,通过容积规则摆脱线性滤波的局限性。改进Sage-Husa噪声估计器以避免噪声方差在线估计可能出现的非正定现象,从而保证了滤波器对噪声统计变化的自适应能力。结合编队卫星运动模型的特点,用常规卡尔曼滤波(KF)的时间更新代替相应的容积变换过程,在不影响滤波器性能的前提下减少了运算量。仿真结果表明:在测量噪声统计特性未知的情况下,与CKF相比,该文算法对相对状态的估计精度提高了近25%,同时滤波器的稳定性也得到了提高。 展开更多
关键词 自适应卡尔曼滤波 容积卡尔曼滤波 编队卫星 相对导航 容积规则 噪声估计器 时间更新 容积变换
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抗差自适应容积卡尔曼滤波在UWB室内定位中的应用 被引量:9
19
作者 高嵩 宋佳鹏 +1 位作者 房穹 张熙为 《导航定位学报》 CSCD 2023年第1期142-147,共6页
针对超宽带(UWB)测距异常值、传统滤波方法中动力学模型不精准、状态向量误差协方差阵非正定等问题,提出一种基于奇异值分解的抗差自适应容积卡尔曼滤波算法,并将其应用于UWB室内定位中:以标准容积卡尔曼滤波(CKF)算法为基础,利用残差... 针对超宽带(UWB)测距异常值、传统滤波方法中动力学模型不精准、状态向量误差协方差阵非正定等问题,提出一种基于奇异值分解的抗差自适应容积卡尔曼滤波算法,并将其应用于UWB室内定位中:以标准容积卡尔曼滤波(CKF)算法为基础,利用残差向量构造抗差因子消除观测异常值对定位解的影响;利用自适应因子对整体模型误差进行实时调整和修正以提高滤波精度;同时用奇异值分解代替乔莱斯基(Cholesky)分解以进一步提高滤波的稳定性。实验结果表明,所提算法相比传统的扩展卡尔曼滤波(EKF)、无迹卡尔曼滤波(UKF)、CKF算法,能够进一步提高UWB系统的定位精度和抗干扰能力,定位最大误差由1.5 m降至0.3 m,均方根误差小于0.05 m。 展开更多
关键词 超宽带(UWB)定位 奇异值分解 容积卡尔曼滤波 测距异常值 系统噪声
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卡尔曼滤波框架下基于最大相关熵的移动机器人位姿估计 被引量:12
20
作者 李志鹏 程兰 +1 位作者 王志飞 阎高伟 《太原理工大学学报》 CAS 北大核心 2021年第6期936-944,共9页
在同时定位与地图构建(simultaneous localization and mapping,SLAM)框架下,针对移动机器人传统滤波算法在非高斯噪声下位姿估计精度低的问题,提出了一种基于迭代无迹卡尔曼滤波(iterative unscented kalman filter,IUKF)和最大相关熵(... 在同时定位与地图构建(simultaneous localization and mapping,SLAM)框架下,针对移动机器人传统滤波算法在非高斯噪声下位姿估计精度低的问题,提出了一种基于迭代无迹卡尔曼滤波(iterative unscented kalman filter,IUKF)和最大相关熵(maximum correntropy,MC)相结合的位姿估计算法(MCIUKF).利用MC来处理非高斯噪声,构造了基于MC的代价函数,然后利用麦夸尔特法(levenberg-marguardt method,LM)对该代价函数进行优化,在此基础上推导了状态和协方差的迭代更新过程,改进了IUKF的更新步骤。仿真结果表明,在非高斯噪声环境下,该算法与传统的滤波算法相比具有更好的估计精度,并具有良好的稳定性。 展开更多
关键词 同时定位与地图构建 非高斯噪声 迭代无迹卡尔曼滤波 最大相关 代价函数 麦夸尔特法
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