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基于最优估计法的瑞利激光雷达反演大气温度不确定度
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作者 张潇剑 张献中 +5 位作者 李欣岐 吴同 钟凯 闫召爱 徐德刚 姚建铨 《空间科学学报》 北大核心 2025年第4期995-1006,共12页
最优估计法(OEM)作为一种新型的反演方法,在激光雷达探测大气环境参数中具有重要应用价值.为了表征基于OEM方法的瑞利激光雷达反演大气温度结果的可靠性,本文推导了OEM不确定度公式,明确了OEM反演结果的不确定度来源,利用瑞利激光雷达... 最优估计法(OEM)作为一种新型的反演方法,在激光雷达探测大气环境参数中具有重要应用价值.为了表征基于OEM方法的瑞利激光雷达反演大气温度结果的可靠性,本文推导了OEM不确定度公式,明确了OEM反演结果的不确定度来源,利用瑞利激光雷达方程模拟回波光子数廓线,计算了相应的中层大气温度和不确定度,得到在OEM反演过程中的主要不确定度来源,即参考压强不确定度和噪声不确定度.利用蒙特卡罗方法(MCM)建立OEM不确定度验证框架,对不同不确定度来源产生的不确定度数值进行了验证,结果表明两种不同方法计算的不确定度数值在海拔85 km以下一致性良好,证明OEM不确定度计算数值的准确性.此外,基于OEM方法对瑞利激光雷达的实测数据进行反演,并完成了不确定度分析,为OEM方法在激光雷达大气环境探测领域的推广使用提供了依据. 展开更多
关键词 瑞利激光雷达 最优估计 不确定度 大气温度 蒙特卡罗方法
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基于低秩因子最优估计的特征级数据融合 被引量:1
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作者 杨俊玲 许琪 《计算机应用与软件》 北大核心 2024年第11期279-287,349,共10页
为了提升信息融合系统对噪声的鲁棒性以及计算效率,并且考虑特征之间的关联性,提出一种基于低秩因子最优估计的特征级数据融合方法。通过优化潜在特征向量与从线性组合估计值中提取的余弦相似性度量,找到潜在信号特征空间的估计值。然... 为了提升信息融合系统对噪声的鲁棒性以及计算效率,并且考虑特征之间的关联性,提出一种基于低秩因子最优估计的特征级数据融合方法。通过优化潜在特征向量与从线性组合估计值中提取的余弦相似性度量,找到潜在信号特征空间的估计值。然后利用随机矩阵理论进行特征及数据融合,用于求解具有不同噪声水平的约束数据驱动优化问题。在两个数据集上的实验结果表明,该方法效果显著。 展开更多
关键词 低秩因子 最优估计 相似性度量 特征级融合
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基于最优估计的数据融合理论 被引量:22
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作者 王炯琦 周海银 吴翊 《应用数学》 CSCD 北大核心 2007年第2期392-399,共8页
本文提出了一种最优加权的数据融合方法,分析了最优权值的分配原则;给出了多源信息统一的线性融合模型,使其表示不受数据类型和融合系统结构的限制,并指出在噪声协方差阵正定的前提下,线性最小方差估计融合和加权最小二乘估计融合是等价... 本文提出了一种最优加权的数据融合方法,分析了最优权值的分配原则;给出了多源信息统一的线性融合模型,使其表示不受数据类型和融合系统结构的限制,并指出在噪声协方差阵正定的前提下,线性最小方差估计融合和加权最小二乘估计融合是等价的;介绍了数据融合中的Bayes极大后验估计融合方法,给出了利用极大后验法进行传感器数据融合的一般表示公式;最后以两传感器数据融合为例,证明了利用Bayes极大后验估计进行两传感器数据融合所得到的融合状态的精度比相同条件下极大似然估计得到的精度要高,同时它们均优于任一单传感器局部估计精度. 展开更多
关键词 最优估计 数据融合 加权平均 BAYES估计 极大似然法
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岩溶含水介质渗透性参数空间最优估计的原理与方法 被引量:13
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作者 张征 刘淑春 鞠硕华 《水文地质工程地质》 CAS CSCD 北大核心 1995年第6期27-30,共4页
本文着重阐述区域化变量理论和克立格法在岩溶含水介质渗透性分析中的应用,并对岩溶含水分质渗透性参数空间最优估计的方法进行了探讨.
关键词 渗透性 岩溶 含水介质 区域化变量 最优估计
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基于最优估计神经网络的惯导系统初始对准研究 被引量:12
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作者 王新龙 申功勋 唐德麟 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第3期34-38,60,共6页
本文研究了一种基于卡尔曼滤波原理权值更新的多层神经网络学习算法 ,对此算法进行了详细的推证 ,并将该算法运用到惯导系统的初始对准过程。仿真结果表明了这种神经网络结构用于惯导系统初始对准问题的有效性 ,既可获得与卡尔曼滤波器... 本文研究了一种基于卡尔曼滤波原理权值更新的多层神经网络学习算法 ,对此算法进行了详细的推证 ,并将该算法运用到惯导系统的初始对准过程。仿真结果表明了这种神经网络结构用于惯导系统初始对准问题的有效性 ,既可获得与卡尔曼滤波器相同的对准精度 ,又提高了系统的实时性。 展开更多
关键词 最优估计神经网络 惯导系统 初始对准 学习算法
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水气两相流系统K-S-P模型参数反演的最优估计 被引量:5
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作者 薛强 冯夏庭 +1 位作者 梁冰 刘建军 《水科学进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第4期488-493,共6页
应用渗流力学和参数反演辨识最优化理论,建立了水气两相流控制方程,给出了控制两相流系统K-S-P模型参数之间的本构关系,并对其中的相关参数进行数值反演辨识,得出待求参数的最优估计值。对不同质地土壤的实验测试值进行对比分析,其结果... 应用渗流力学和参数反演辨识最优化理论,建立了水气两相流控制方程,给出了控制两相流系统K-S-P模型参数之间的本构关系,并对其中的相关参数进行数值反演辨识,得出待求参数的最优估计值。对不同质地土壤的实验测试值进行对比分析,其结果吻合较好,验证了模型的适定性和可靠性,解决了实验数据处理以及结果对初值的敏感性问题,并且该数值方法可通过多组初值参数进行数值实验,结合实验结果来满足实际工程的需求。这不仅对非饱和带内污染物传输、气藏工程试井计算、填埋气体的释放以及挥发性有机污染物的去污分析中两相流数值计算提供基础,而且对K-S-P本构关系之间参数的确定提供了可靠的理论依据。 展开更多
关键词 水气两相流 K-S-P模型 参数反演 最优估计
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GPS/陀螺组合对小卫星姿态的最优估计 被引量:8
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作者 王志胜 周 军 周凤歧 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第1期121-124,共4页
小型和微小型卫星可采用陀螺和GPS姿态敏感器组成最小定姿系统。分析了利用GPS姿态敏感器输出的姿态信息作为观测值的级联滤波结构,提出了一种以减少GPS姿态敏感器输出的姿态滤波值作为组合推广卡尔曼滤波器观测值的频率与在线识别噪... 小型和微小型卫星可采用陀螺和GPS姿态敏感器组成最小定姿系统。分析了利用GPS姿态敏感器输出的姿态信息作为观测值的级联滤波结构,提出了一种以减少GPS姿态敏感器输出的姿态滤波值作为组合推广卡尔曼滤波器观测值的频率与在线识别噪声相结合的滤波算法,并通过仿真验证了该定姿算法的有效性。 展开更多
关键词 全球定位系统 在线噪声识别 推广卡尔曼滤波 GPS 陀螺 姿态敏感器 小卫星 最小定姿系统 最优估计
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有界随机测量时滞的网络控制系统的最优估计(英文) 被引量:5
8
作者 杨园华 韩春艳 刘晓华 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第2期181-187,共7页
在假设测量没有丢包的情况下,研究了带有随机测量时滞的网络控制系统的最优估计问题.利用已知的时滞分布概率,建立新的模型来描述随机时滞测量.进一步将带有时滞的测量等价成每个通道是单时滞的多通道测量,从而利用新息重组方法,通过求... 在假设测量没有丢包的情况下,研究了带有随机测量时滞的网络控制系统的最优估计问题.利用已知的时滞分布概率,建立新的模型来描述随机时滞测量.进一步将带有时滞的测量等价成每个通道是单时滞的多通道测量,从而利用新息重组方法,通过求解黎卡提方程求解最优估计器.最后给出仿真实例验证了该算法的有效性. 展开更多
关键词 最优估计 随机测量时滞 网络控制系统 新息分析法 RICCATI方程
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小口径舰炮对空虚拟校射校正量的最优估计 被引量:5
9
作者 冷画屏 刘利频 刘永辉 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2003年第3期75-77,共3页
首先建立了小口径舰炮对空虚拟校射脱靶量的观测方程,分析了脱靶量的统计性质,在此基础上推导出校正量的最优估计量,并用仿真结果验证了结论的正确性。
关键词 对空虚拟校射 脱靶量观测方程 最优估计
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激光陀螺组合体自主测量船体角变形的最优估计法 被引量:2
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作者 杨云涛 王省书 +1 位作者 吴伟 黄宗升 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第3期284-287,共4页
根据激光陀螺组合体测量的角增量计算得到的惯性姿态匹配测量方程,结合动态变形模型和静态变形模型,构建了船体角变形测量的最优滤波器,实现了角变形的最优估计。该方法将角变形和激光陀螺的随机漂移误差近似为平稳随机过程并分别构建... 根据激光陀螺组合体测量的角增量计算得到的惯性姿态匹配测量方程,结合动态变形模型和静态变形模型,构建了船体角变形测量的最优滤波器,实现了角变形的最优估计。该方法将角变形和激光陀螺的随机漂移误差近似为平稳随机过程并分别构建滤波器,静态变形建模为白噪声驱动的一阶随机游走过程,动态变形建模为二阶马尔可夫平稳随机过程。通过角速度匹配测量方程进行了角变形的观测性分析得知:动态变形的估计精度与激光陀螺的测量精度相当,静态变形的估计精度依赖于船体摇摆频率和幅度,因此最优估计法的误差主要为静态角变形模型的估计误差。仿真结果表明,通过设置合适的静态角变形模型参数,该最优估计法测量角变形的误差小于10"。 展开更多
关键词 船体角变形测量 激光陀螺组合体 静态角变形模型 最优估计
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基于公共余数最优估计的多通道干涉SAR高程重建方法 被引量:2
11
作者 王思雨 陈立福 +3 位作者 袁志辉 邢学敏 毛永飞 武鸿 《中国空间科学技术》 EI CSCD 北大核心 2018年第2期71-76,共6页
针对多通道干涉SAR高程重建方法计算效率较低的问题,提出了一种基于公共余数最优估计的多通道干涉SAR快速高程重建方法。该算法首先对干涉相位去除平地效应后,得出每幅干涉图像任意一个像素对应的缠绕干涉相位,构造出关于干涉相位模糊... 针对多通道干涉SAR高程重建方法计算效率较低的问题,提出了一种基于公共余数最优估计的多通道干涉SAR快速高程重建方法。该算法首先对干涉相位去除平地效应后,得出每幅干涉图像任意一个像素对应的缠绕干涉相位,构造出关于干涉相位模糊数的同余方程组;然后利用最优估计法求解出带噪声余数的公共余数的最优估计值,求解出各目标的高程值;最后再利用改进措施得到更高精度的高程重建结果。试验数据处理结果表明,该方法使得多通道干涉SAR高程重建的计算效率有了显著提升。 展开更多
关键词 中国余数定理 干涉合成孔径雷达(InSAR) 最优估计 高程重建 执行效率
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基于信息融合最优估计的非线性离散系统预测控制 被引量:12
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作者 甄子洋 王志胜 王道波 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第3期331-336,共6页
针对非线性离散系统的二次型最优预测控制问题,提出了一种基于信息融合最优估计的迭代预测控制算法.通过融合二次型性能指标函数中包含的未来参考轨迹和控制能量的软约束信息,以及系统状态方程和输出方程的硬约束信息,获得协状态序列和... 针对非线性离散系统的二次型最优预测控制问题,提出了一种基于信息融合最优估计的迭代预测控制算法.通过融合二次型性能指标函数中包含的未来参考轨迹和控制能量的软约束信息,以及系统状态方程和输出方程的硬约束信息,获得协状态序列和控制序列的最优估计.通过二自由度机器人操作手的转移控制仿真,表明了该控制算法具有良好的稳定性和鲁棒性. 展开更多
关键词 信息融合 预测控制 非线性离散系统 最优估计
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基于罗德里格参数的线性最优估计自对准 被引量:2
13
作者 梅春波 秦永元 杨鹏翔 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第3期298-302,共5页
针对车载捷联惯导系统怠速条件下的初始对准问题,提出了一种基于罗德里格参数的线性最优估计自对准算法。利用姿态阵分解和凯莱变换,将任意姿态下的无初值初始对准问题简化为罗德里格参数的无约束线性最优估计问题。讨论了算法的有效性... 针对车载捷联惯导系统怠速条件下的初始对准问题,提出了一种基于罗德里格参数的线性最优估计自对准算法。利用姿态阵分解和凯莱变换,将任意姿态下的无初值初始对准问题简化为罗德里格参数的无约束线性最优估计问题。讨论了算法的有效性,推导了算法的对准误差公式,并设计了一种简洁的工程实现方案。利用车载捷联惯导系统进行了四位置对准试验,每个位置对准六次,结果表明,在发动机振动及外界随机扰动下,新算法可以在5 min内完成对准,统计方位均方差(1σ)不超过3′。 展开更多
关键词 初始对准 罗德里格参数 凯莱变换 线性最优估计
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杂波环境下机动输入序列和量测序列的联合最优估计 被引量:1
14
作者 朱洪艳 韩崇昭 +2 位作者 韩红 左东广 郑林 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第2期175-178,214,共5页
为了提高在杂波环境下跟踪强机动目标的精度,提出了一种新的基于期望极大化(EM)算法的机动目标状态估计方法.首先建立了基于EM算法的最大后验概率意义下的状态估计数学模型,然后采用离散优化技术解决EM算法中的极大化问题,最终确定出作... 为了提高在杂波环境下跟踪强机动目标的精度,提出了一种新的基于期望极大化(EM)算法的机动目标状态估计方法.首先建立了基于EM算法的最大后验概率意义下的状态估计数学模型,然后采用离散优化技术解决EM算法中的极大化问题,最终确定出作用于系统的实际机动输入序列,同时分离出源于目标的量测序列,进而获得对目标状态更精确的估计.它有效地解决了最大后验概率状态估计中的不完全数据问题.Monte Carlo仿真结果表明,新算法比传统的交互式多模型概率数据关联算法具有更优越的跟踪性能. 展开更多
关键词 杂波环境 机动输入序列 量测序列 联合最优估计 期望极大化算法 离散 机动目标跟踪 参数估计
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带乘性噪声广义系统状态最优估计算法 被引量:2
15
作者 褚东升 高守婉 《中国海洋大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2008年第5期814-818,共5页
针对带乘性噪声广义系统,提出1种在线性最小方差意义下的状态最优估计算法。首先,采用标准分解将系统变换为2个子系统;其次,通过估计子系统的状态,获得原系统的状态最优滤波。同时,算法还给出了动态噪声与量测噪声的估计。仿真结果表明... 针对带乘性噪声广义系统,提出1种在线性最小方差意义下的状态最优估计算法。首先,采用标准分解将系统变换为2个子系统;其次,通过估计子系统的状态,获得原系统的状态最优滤波。同时,算法还给出了动态噪声与量测噪声的估计。仿真结果表明了该算法的有效性。 展开更多
关键词 乘性噪声 广义系统 标准分解 状态最优估计
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多通道带乘性噪声2-D广义系统状态最优估计算法 被引量:1
16
作者 张玲 刘川 杨荣荣 《中国海洋大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2016年第7期124-129,共6页
2-D系统及其广义系统在图像处理,电力网络等领域有着广泛的应用,本文基于多通道带乘性噪声的2-D广义Roesser模型提出一套状态最优估计算法。在以往基于2-D广义系统的研究中乘性噪声因子多假设是一维随机序列,本文的乘性噪声因子是对角矩... 2-D系统及其广义系统在图像处理,电力网络等领域有着广泛的应用,本文基于多通道带乘性噪声的2-D广义Roesser模型提出一套状态最优估计算法。在以往基于2-D广义系统的研究中乘性噪声因子多假设是一维随机序列,本文的乘性噪声因子是对角矩阵,矩阵对角线上每个元素都是一维随机序列,这意味着系统不仅具有多个观测通道而且每个观测通道都受到不同乘性噪声的影响,更加符合实际情况,能够解决系统在更加复杂环境中的状态估计问题。仿真结果验证了该算法的有效性。 展开更多
关键词 多通道 乘性噪声 2-D系统 广义系统 最优估计
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天文定位的最优估计方法及其应用 被引量:8
17
作者 吴广华 《中国航海》 CSCD 北大核心 1997年第1期11-19,共9页
论述了天文定位的最优估计方法及其精度。六分仪观测值与依赖于GMT和推算船位的该值的预测值之差,与来自卡尔曼滤波器增益阵的KΦ和Kλ相乘,可以得到推算船位与最优估计船位的差值DΦ和Dλ。它们与推算船位的线性组合可以实时... 论述了天文定位的最优估计方法及其精度。六分仪观测值与依赖于GMT和推算船位的该值的预测值之差,与来自卡尔曼滤波器增益阵的KΦ和Kλ相乘,可以得到推算船位与最优估计船位的差值DΦ和Dλ。它们与推算船位的线性组合可以实时地给出最佳船位,即使只有一次观测亦是这样。最优估计方法被应用于作者研制的HX-1113天文导航仪和GPES1型电子六分仪,海上试用的结果表明,该方法不仅定位方便,而且精度高,中午附近定位误差可达1nmile之内。 展开更多
关键词 天文定位 最优估计 卡尔曼滤波器 精度 航海
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不可观察制度变量的最优估计与预测 被引量:2
18
作者 王曦 邹文理 《中山大学学报(社会科学版)》 CSSCI 北大核心 2010年第2期163-170,共8页
良好的制度指标是规范研究转型经济的必要条件,然而制度的量化一直是个难题。制度指标本质上是不可直接观察的,但其经济后果则可以观察,据此,提出一种基于学理的估计和预测制度变量的新方法。首先将制度变量的演进视为一个随机过程,论... 良好的制度指标是规范研究转型经济的必要条件,然而制度的量化一直是个难题。制度指标本质上是不可直接观察的,但其经济后果则可以观察,据此,提出一种基于学理的估计和预测制度变量的新方法。首先将制度变量的演进视为一个随机过程,论证并建立了中国式改革中制度变量演进的马尔科夫假说;然后结合不可观察制度变量与可观察变量之间的线性联系,建立制度变量演进的状态空间模型;再利用卡曼滤波技术,得出制度变量的最优估计与预测方程。作为一个应用实例,论文最后结合我国TFP的变动对中国的总体经济转型指标进行了估计。 展开更多
关键词 不可观察制度变量 状态空间模型 卡曼滤波 最优估计与预测
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多孔介质中污染物运移空间变异最优估计 被引量:1
19
作者 赵娟 张征 +1 位作者 谷石岩 徐永利 《安全与环境工程》 CAS 2007年第4期5-9,共5页
论述了空间变异性分析的原理和方法,着重阐述不同估值方法在多孔介质污染物运移空间变异分析中的应用。实践表明,地质统计学方法能够弥补经典概率统计方法在评价区域化变量空间变异性方面的不足,从而对多孔介质中污染物运移的空间变异... 论述了空间变异性分析的原理和方法,着重阐述不同估值方法在多孔介质污染物运移空间变异分析中的应用。实践表明,地质统计学方法能够弥补经典概率统计方法在评价区域化变量空间变异性方面的不足,从而对多孔介质中污染物运移的空间变异性做出更切合实际的分析与评价。 展开更多
关键词 多孔介质 空间最优估计 克立格
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一种微捷联惯导系统姿态角最优估计算法研究 被引量:5
20
作者 刘瑞华 《系统仿真学报》 CAS CSCD 2004年第1期142-145,共4页
回顾了捷联惯导系统姿态角的传统解法,分析了这种算法在基于MEMS-IMU的捷联惯导系统中导致姿态角计算误差过大的基本原因。针对MEMS陀螺具有较大漂移的特点,引入了一种新的基于卡尔曼滤波器的姿态角最优估计算法,并对算法进行了数值仿... 回顾了捷联惯导系统姿态角的传统解法,分析了这种算法在基于MEMS-IMU的捷联惯导系统中导致姿态角计算误差过大的基本原因。针对MEMS陀螺具有较大漂移的特点,引入了一种新的基于卡尔曼滤波器的姿态角最优估计算法,并对算法进行了数值仿真。结果表明,该方法能极大提高姿态角的计算精度。 展开更多
关键词 捷联惯导系统 姿态角 微机电系统 惯性测量元件 最优估计
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