基于无轨迹卡尔曼滤波的大失准角INS初始对准 被引量：24

1

作者 周战馨 高亚楠 陈家斌 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期173-175,180,共4页

讨论了大失准角情况下,惯性导航系统(INS)初始对准的非线性误差模型,分析了无轨迹卡尔曼滤波原理,提出将无轨迹卡尔曼滤波(UKF)技术应用于惯性导航系统初始对准ψ角估计中,进行了静基座状态下的初始对准仿真。仿真结果表明,在方位误差... 讨论了大失准角情况下,惯性导航系统(INS)初始对准的非线性误差模型,分析了无轨迹卡尔曼滤波原理,提出将无轨迹卡尔曼滤波(UKF)技术应用于惯性导航系统初始对准ψ角估计中,进行了静基座状态下的初始对准仿真。仿真结果表明,在方位误差角为大角度,水平误差角为小量的情形下,无轨迹卡尔曼滤波比扩展卡尔曼滤波(EKF)对准时间更快,估计精度更高。当ψ角三个分量均为小量时,无轨迹卡尔曼滤波也具有很好的性能。 展开更多

关键词 惯性导航 初始对准 非线性滤波 无轨迹卡尔曼滤波

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惯导初对准中的平方根无轨迹卡尔曼滤波 被引量：3

2

作者 周战馨 高亚楠 陈家斌 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第11期941-943,1002,共4页

针对无轨迹卡尔曼滤波(UKF)在递推过程中,有些情况下出现状态协方差逐渐失去正定性,导致计算发散现象,对状态协方差进行矩阵分解,在滤波中用其平方根进行计算,保证其正定性.采用平方根无轨迹卡尔曼滤波(SRUKF)对大失准角情况下惯性导航... 针对无轨迹卡尔曼滤波(UKF)在递推过程中,有些情况下出现状态协方差逐渐失去正定性,导致计算发散现象,对状态协方差进行矩阵分解,在滤波中用其平方根进行计算,保证其正定性.采用平方根无轨迹卡尔曼滤波(SRUKF)对大失准角情况下惯性导航系统初始对准非线性ψ角模型进行估计.蒙特卡罗仿真结果表明,SRUKF与UKF在滤波精度和收敛速度上基本一致,SRUKF的数值稳定性优于UKF. 展开更多

关键词 非线性滤波 平方根无轨迹卡尔曼滤波 惯性导航 初始对准

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基于无轨迹卡尔曼滤波神经网络的SINS初始对准方法 被引量：1

3

作者 刘育浩 黄新生 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第10期2858-2861,共4页

针对扩展卡尔曼滤波算法的缺点,研究了基于无轨迹卡尔曼滤波的神经网络算法。建立了捷联惯导系统在大失准角下的误差方程和适用于初始对准的神经网络模型,研究了基于扩展卡尔曼滤波和无轨迹卡尔曼滤波的神经网络算法,将基于无轨迹卡尔... 针对扩展卡尔曼滤波算法的缺点,研究了基于无轨迹卡尔曼滤波的神经网络算法。建立了捷联惯导系统在大失准角下的误差方程和适用于初始对准的神经网络模型,研究了基于扩展卡尔曼滤波和无轨迹卡尔曼滤波的神经网络算法,将基于无轨迹卡尔曼滤波的神经网络学习算法应用于捷联惯导系统大失准角条件下的初始对准中。仿真结果表明,在大失准角条件下,用训练好的神经网络进行初始对准是可行的,且基于无轨迹卡尔曼滤波的神经网络算法可提高初始对准精度。 展开更多

关键词 捷联惯导 初始对准 扩展卡尔曼滤波 无轨迹卡尔曼滤波 神经网络

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基于模糊逻辑的自适应强跟踪UKF定位滤波算法 被引量：3

4

作者 金天 王玉宝 +1 位作者 丛丽 秦红磊 《高技术通讯》 CAS CSCD 北大核心 2012年第4期348-354,共7页

提出了一种用于GPS位置估计的模糊自适应强跟踪UKF（FAST-UKF）滤波算法。该算法采用强跟踪的自适应算法用以解决传统UKF算法容易受初始值和模型误差影响的问题；同时采用模糊逻辑系统解决强跟踪算法的参数估计问题，通过模糊逻辑系统... 提出了一种用于GPS位置估计的模糊自适应强跟踪UKF（FAST-UKF）滤波算法。该算法采用强跟踪的自适应算法用以解决传统UKF算法容易受初始值和模型误差影响的问题；同时采用模糊逻辑系统解决强跟踪算法的参数估计问题，通过模糊逻辑系统实时监测滤波器的工作状况，实时对强跟踪算法的参数进行估计和调整，确保滤波器正常工作。仿真定位结果表明，模糊自适应强跟踪UKF算法相比UKF算法、传统的自适应UKF算法和强跟踪UKF算法更能够及时地适应载体运动规律变化，同时定位性能也有所提高。 展开更多

关键词 无轨迹卡尔曼滤波(UKF) 模糊逻辑 自适应算法 强跟踪算法

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基于UKF算法的无刷直流电机转子位置和速度的估计 被引量：9

5

作者 史婷娜 张倩 +2 位作者 夏长亮 宋鹏 万健如 《天津大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第3期338-343,共6页

针对无刷直流电机(BLDCM)非线性严重而导致控制困难的问题,利用无轨迹卡尔曼滤波(UKF)算法设计了观测器,以估计无刷直流电机的转子位置和角速度.分析了在BLDCM系统负载变化、负载扰动、参数变化以及低转速情况下的估计结果,同时讨论了... 针对无刷直流电机(BLDCM)非线性严重而导致控制困难的问题,利用无轨迹卡尔曼滤波(UKF)算法设计了观测器,以估计无刷直流电机的转子位置和角速度.分析了在BLDCM系统负载变化、负载扰动、参数变化以及低转速情况下的估计结果,同时讨论了噪声统计参数的变化对估计效果的影响.由此可知,良好的估计效果与UKF算法中各个参数的设置有重要的关系.仿真和实验结果表明,该转子位置观测方法可以比较正确地给出电机换相信号,实现电机的无位置传感器控制. 展开更多

关键词 无刷直流电机 无位置传感器控制 无轨迹卡尔曼滤波 转子位置估计 转速估计

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GPS/MEMS-INS组合导航系统设计 被引量：6

6

作者 秦红磊 张亚珍 +1 位作者 丛丽 邢菊红 《计算机工程与设计》 CSCD 北大核心 2011年第11期3890-3893,共4页

针对微机电系统(micro electro mechanical system,MEMS)惯性器件随机噪声大,现有的去噪算法难以兼顾降噪效果和信息处理速度的问题,提出自适应实时混合去噪算法;利用无轨迹卡尔曼滤波(unscented Kalman filter,UKF)算法进行信息融合,... 针对微机电系统(micro electro mechanical system,MEMS)惯性器件随机噪声大,现有的去噪算法难以兼顾降噪效果和信息处理速度的问题,提出自适应实时混合去噪算法;利用无轨迹卡尔曼滤波(unscented Kalman filter,UKF)算法进行信息融合,克服了扩展卡尔曼滤波(extended Kalman filter,EKF)对非线性系统线性化会带来额外误差的缺点;利用多线程信息同步技术实现微机电惯性导航系统(MEMS inertial navigation system,MEMS-INS)和全球定位系统(global position system,GPS)的同步运行。基于以上关键技术和算法,设计了一种GPS/MEMS-INS组合导航系统,实验结果表明,该组合导航系统在静态及动态环境下均能够进行实时高精度地导航定位。 展开更多

关键词 全球定位系统 微机电惯性导航系统 自适应实时混合去噪 无轨迹卡尔曼滤波 多线程

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EKF与UKF在紧耦合组合导航系统中的应用 被引量：12

7

作者 赵思浩 陆明泉 冯振明 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2009年第10期2450-2454,共5页

为了检验扩展卡尔曼滤波(extended Kalman filter,EKF)与无轨迹卡尔曼滤波(unscented Kalmanfilter,UKF)在紧耦合组合导航系统中的性能,给出了地心地球固连(earth-centered earth-fixed,ECEF)坐标系下惯性导航系统(inertial navigation ... 为了检验扩展卡尔曼滤波(extended Kalman filter,EKF)与无轨迹卡尔曼滤波(unscented Kalmanfilter,UKF)在紧耦合组合导航系统中的性能,给出了地心地球固连(earth-centered earth-fixed,ECEF)坐标系下惯性导航系统(inertial navigation system,INS)误差方程。将该方程作为系统方程,GPS伪距测量方程作为系统测量方程,推导得出了EKF和UKF的滤波方程。仿真验证了EKF和UKF可以良好地应用于紧耦合系统,其定位精度优于单独使用GPS信息得到的导航解,UKF与EKF二者性能相当,UKF略优。 展开更多

关键词 紧耦合 扩展卡尔曼滤波 无轨迹卡尔曼滤波

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基于UKF的导弹SINS/CNS姿态估计方法 被引量：4

8

作者 邓红 刘光斌 +1 位作者 陈昊明 邓春林 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2010年第9期1987-1990,共4页

针对中远程弹道导弹的特点,在分析研究捷联惯性导航系统/天文导航系统(strapdown inertial navi-gation system/celestial navigation system,SINS/CNS)组合导航测量修正方案的基础上,建立了导弹四元数运动学方程、陀螺测量模型,星敏感... 针对中远程弹道导弹的特点,在分析研究捷联惯性导航系统/天文导航系统(strapdown inertial navi-gation system/celestial navigation system,SINS/CNS)组合导航测量修正方案的基础上,建立了导弹四元数运动学方程、陀螺测量模型,星敏感器测量模型等系统方程,将无轨迹卡尔曼滤波(unscented Kalman filter,UKF)算法应用于主动段关机点环境,通过对陀螺常值漂移、一阶漂移的在线估计,达到高精度导弹姿态的实时输出。与EKF、QUEST、MLS和捷联惯性迭代递推算法比较,仿真结果表明了UKF算法具有更高的精度,收敛快,适于在无控飞行阶段的工程应用。 展开更多

关键词 无轨迹卡尔曼滤波 姿态确定 星敏感器 SINS/CNS组合导航

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基于UKF算法的SINS/GPS全组合导航系统研究 被引量：3

9

作者 吴平 雷虎民 +1 位作者 刘代军 崔颢 《现代防御技术》 北大核心 2010年第4期47-52,共6页

将UKF算法用于低成本的SINS/GPS全姿态组合导航系统中,提出了一种GPS测量姿态角的方法,推导了姿态角误差与平台失准角的关系,建立了系统的非线性误差模型,设计了UKF滤波器。仿真结果表明,通过将UKF算法用于SINS/GPS全姿态组合导航系统中... 将UKF算法用于低成本的SINS/GPS全姿态组合导航系统中,提出了一种GPS测量姿态角的方法,推导了姿态角误差与平台失准角的关系,建立了系统的非线性误差模型,设计了UKF滤波器。仿真结果表明,通过将UKF算法用于SINS/GPS全姿态组合导航系统中,系统的可观测性得到了改善,提高了导航精度。 展开更多

关键词 组合导航 无轨迹卡尔曼滤波 捷联惯导系统 全球定位系统

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基于RBF神经网络辅助的自适应UKF算法 被引量：5

10

作者 郭文强 秦志光 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2009年第3期858-861,共4页

卡尔曼滤波能在测量噪声干扰下对系统状态进行无偏估计。但无论是扩展卡尔曼滤波(EKF)算法,还是无轨迹卡尔曼滤波(UKF)算法,都无法避免滤波发散现象。给出利用径向基函数(RBF)神经网络的自适应调整能力来对卡尔曼滤波输出进行校正,从而... 卡尔曼滤波能在测量噪声干扰下对系统状态进行无偏估计。但无论是扩展卡尔曼滤波(EKF)算法,还是无轨迹卡尔曼滤波(UKF)算法,都无法避免滤波发散现象。给出利用径向基函数(RBF)神经网络的自适应调整能力来对卡尔曼滤波输出进行校正,从而避免输出发散的算法。计算机模拟和实际应用表明,基于RBFNN的卡尔曼滤波算法可以有效防止输出发散。 展开更多

关键词 扩展卡尔曼滤波 无轨迹卡尔曼滤波 径向基函数神经网络

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基于同步整流的光伏水泵数字控制器 被引量：3

11

作者 魏海峰 李萍萍 包晓明 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第11期94-98,共5页

根据光伏水泵无刷直流电动机驱动实际需要,提出一种数字控制器解决方案。为降低控制器续流损耗,基于同步整流技术采用MOSFET代替体二极管续流,并可降低控制器温升,提高系统可靠性。研究了改进的无差拍控制策略,采用自适应无轨迹卡尔曼... 根据光伏水泵无刷直流电动机驱动实际需要,提出一种数字控制器解决方案。为降低控制器续流损耗,基于同步整流技术采用MOSFET代替体二极管续流,并可降低控制器温升,提高系统可靠性。研究了改进的无差拍控制策略,采用自适应无轨迹卡尔曼滤波方法(Adaptive UKF)在线辨识、修正系统参数,以改善力矩电流控制效果。仿真和实验结果表明,该方案易于数字实现,参数辨识有效,电流控制精度高,提高了系统运行性能。 展开更多

关键词 光伏水泵 无刷直流电动机 同步整流 无差拍控制 自适应无轨迹卡尔曼滤波

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无地面基准的相对导航系统设计与仿真 被引量：1

12

作者 秦红磊 王莉 丛丽 《计算机工程与设计》 CSCD 北大核心 2012年第4期1504-1508,共5页

在无地面基准的机群编队飞行JTIDS/INS组合导航系统中,采用新的相对坐标系建立方法克服了绝对位置偏差对相对导航定位精度的影响,同时在原有的TOA观测量的基础上增加了DOA观测量,采用UKF非线性滤波算法进行系统滤波器设计,进一步提高了... 在无地面基准的机群编队飞行JTIDS/INS组合导航系统中,采用新的相对坐标系建立方法克服了绝对位置偏差对相对导航定位精度的影响,同时在原有的TOA观测量的基础上增加了DOA观测量,采用UKF非线性滤波算法进行系统滤波器设计,进一步提高了相对定位精度,并设计了JTIDS/INS组合导航仿真软件平台。仿真结果表明,该方法在收敛速度和定位精度方面都有很好的性能。 展开更多

关键词 联合战术分发系统 相对导航 到达时间 到达方向 惯导系统 组合导航 无轨迹卡尔曼滤波 仿真平台

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一种快速GPS/DR组合导航系统状态估计算法研究(英文) 被引量：2

13

作者 周战馨 余志勇 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第z1期623-625,641,共4页

无轨迹卡尔曼滤波(UKF)技术在非线性系统(GPS/DR车载组合导航系统)的状态估计中取得了比扩展卡尔曼滤波(EKF)更好的滤波精度和收敛速度。为了进一步减少采样点数目,提高UKF滤波实时性,一组n+2个采样点被构造用于逼近系统状态分布。蒙特... 无轨迹卡尔曼滤波(UKF)技术在非线性系统(GPS/DR车载组合导航系统)的状态估计中取得了比扩展卡尔曼滤波(EKF)更好的滤波精度和收敛速度。为了进一步减少采样点数目,提高UKF滤波实时性,一组n+2个采样点被构造用于逼近系统状态分布。蒙特卡洛仿真表明RUKF和UKF在滤波精度和收敛速度上是一致的,RUKF的计算效率好于UKF。 展开更多

关键词 非线性滤波 无轨迹卡尔曼滤波 GPS/DR组合导航

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RBUKF算法在GPS实时定位解算中的应用 被引量：3

14

作者 刘江 陆明泉 王忠勇 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2009年第11期2578-2581,共4页

迭代最小二乘法(iterative least square,ILS)是GPS实时定位解算中使用最为广泛的方法,而近年来扩展卡尔曼滤波(extended Kalman filter,EKF)和无轨迹卡尔曼滤波(unscented Kalman filter,UKF)也在定位解算中逐步得到应用。主要研究了UK... 迭代最小二乘法(iterative least square,ILS)是GPS实时定位解算中使用最为广泛的方法,而近年来扩展卡尔曼滤波(extended Kalman filter,EKF)和无轨迹卡尔曼滤波(unscented Kalman filter,UKF)也在定位解算中逐步得到应用。主要研究了UKF算法的改进型RBUKF算法在GPS实时定位解算中的应用。首先建立了滤波模型,并通过分析和调试得到了滤波器参数,最后使用真实卫星数据对算法进行了验证。实验结果表明:RBUKF算法的定位精度优于EKF和ILS,与UKF基本相同,而其计算量小于UKF和EKF。 展开更多

关键词 RB无轨迹卡尔曼滤波 扩展卡尔曼滤波 全球定位系统 定位解算

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基于定点DSP的相对导航UKF算法优化研究 被引量：2

15

作者 黄丙胜 秦红磊 丛丽 《计算机工程与设计》 CSCD 北大核心 2014年第7期2582-2586,共5页

针对GPS/INS与JTIDS组合的相对导航算法设计,采用无轨迹卡尔曼滤波方法 (UKF)实现了非线性导航参数估计。为了解决相对导航中UKF算法在定点DSP中计算量大、不能够满足实时性要求的问题,研究了基于定点DSP芯片的UKF算法的优化方法。将程... 针对GPS/INS与JTIDS组合的相对导航算法设计,采用无轨迹卡尔曼滤波方法 (UKF)实现了非线性导航参数估计。为了解决相对导航中UKF算法在定点DSP中计算量大、不能够满足实时性要求的问题,研究了基于定点DSP芯片的UKF算法的优化方法。将程序中的变量进行定标,采用Q表示法将浮点数转换成定点数。借助TMS320C64x+IQmath函数库,将程序中的C语言浮点算法转换成定点算法。实验结果表明,该方法能保证相对导航定位精度,提高在定点DSP芯片中的计算效率,满足导航处理中的实时性要求。 展开更多

关键词 定点 浮点 数字信号处理器 相对导航 无轨迹卡尔曼滤波

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