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基于改进粒子滤波的GPS接收机自主完好性监测算法 被引量:1
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作者 王尔申 庞涛 +2 位作者 曲萍萍 蔡明 张芝贤 《电讯技术》 北大核心 2014年第4期437-441,共5页
针对基本粒子滤波重采样过程中粒子权值退化和多样性丧失的问题,将遗传算法引入基于神经网络的权值调整粒子滤波算法中,结合了遗传算法全局寻优的收敛性与神经网络局部寻优的快速性优点。将提出的算法与对数似然比方法结合用于GPS接收... 针对基本粒子滤波重采样过程中粒子权值退化和多样性丧失的问题,将遗传算法引入基于神经网络的权值调整粒子滤波算法中,结合了遗传算法全局寻优的收敛性与神经网络局部寻优的快速性优点。将提出的算法与对数似然比方法结合用于GPS接收机自主完好性监测,通过建立一致性检验统计量实现对故障卫星的检测与隔离。通过采集实测数据进行验证,结果表明:该算法可以成功检测和隔离故障卫星,其性能优于基于基本粒子滤波的接收机自主完好性监测,验证了该算法应用于GPS接收机自主完好性监测的可行性和有效性。 展开更多
关键词 GPS 接收机自主完好性监测 粒子滤波 遗传算法 神经网络 故障检测
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遗传粒子滤波的GPS接收机自主完好性监测 被引量:7
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作者 王尔申 张淑芳 +1 位作者 蔡明 庞涛 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期136-141,共6页
针对全球定位系统接收机观测噪声分布的特点和基本粒子滤波存在的粒子退化与采样枯竭问题,提出了一种基于遗传算法进行再采样粒子滤波与似然比方法有机结合的全球定位系统接收机自主完好性监测方法.建立了卫星故障检测的检验统计量,通... 针对全球定位系统接收机观测噪声分布的特点和基本粒子滤波存在的粒子退化与采样枯竭问题,提出了一种基于遗传算法进行再采样粒子滤波与似然比方法有机结合的全球定位系统接收机自主完好性监测方法.建立了卫星故障检测的检验统计量,通过比较系统各状态累加对数似然比对卫星故障进行检测.将遗传算法中的选择、交叉和变异操作融入到粒子滤波中,提高了粒子滤波的精确性,在实数域内对粒子进行遗传操作,避免了遗传操作的编解码.实验表明,该算法在非高斯测量噪声下成功地检测并隔离故障卫星,提高了故障检测的性能,验证了该算法应用于全球定位系统接收机自主完好性监测的可行性和有效性. 展开更多
关键词 全球定位系统 接收机自主完好性监测 故障检测 粒子滤波 遗传算法
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基于麻雀搜索算法的ARAIM故障子集优化算法 被引量:5
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作者 王尔申 王欢 +3 位作者 雷虹 曾洪正 曲萍萍 庞涛 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期2066-2073,共8页
针对多假设解分离(MHSS)测试受卫星数目增加、潜在故障概率提高的影响,使得需要监测的子集数量增长而带来计算负担增加的问题,提出一种基于麻雀搜索算法(SSA)的高级接收机自主完好性监测(ARAIM)故障子集优化算法。结合SSA将可见卫星分... 针对多假设解分离(MHSS)测试受卫星数目增加、潜在故障概率提高的影响,使得需要监测的子集数量增长而带来计算负担增加的问题,提出一种基于麻雀搜索算法(SSA)的高级接收机自主完好性监测(ARAIM)故障子集优化算法。结合SSA将可见卫星分配为发现者、跟随者和侦查预警者,通过剔除能量较低的个体降低计算冗余。在搜索过程中,引入自适应步长提升迭代速度,提高算法的执行效率。在双星座情况下,对完好性支持信息(ISM)参数进行3种假设,验证了所提算法的可用性,并与传统算法进行了对比分析。结果表明:通过所提算法得到的子集数量较传统算法减少了75%~90%,相同条件下,仿真用时降低了68%~88%,ARAIM可用性变化不超过2%。 展开更多
关键词 高级接收机自主完好性监测 双星座 故障子集 麻雀搜索算法 完好性支持信息
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基于高斯混合分布及EM算法的抗干扰定位方法
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作者 初飞 陈洪转 +1 位作者 由立华 杨立 《航天电子对抗》 2024年第1期18-26,共9页
针对当前导航接收机自主完好性监测算法(RAIM)在欺骗式干扰环境下,存在多故障识别能力弱、计算复杂度高等问题,提出一种基于高斯混合分布及EM算法的抗干扰定位方法,用于存在生成式、转发式欺骗干扰的复杂电子对抗环境。该方法提出一种... 针对当前导航接收机自主完好性监测算法(RAIM)在欺骗式干扰环境下,存在多故障识别能力弱、计算复杂度高等问题,提出一种基于高斯混合分布及EM算法的抗干扰定位方法,用于存在生成式、转发式欺骗干扰的复杂电子对抗环境。该方法提出一种最小截尾平方和(LTS)估计的快速算法,从而得到高可靠的迭代初值,首次采用高斯混合分布建立极大似然估计模型,并使用EM算法对其进行求解得到可靠的定位结果,最终计算实时定位误差并实现多个干扰的识别。仿真结果表明,所提方法在干扰数量为10时,与MM估计方法相比定位精度提高53%,计算时间缩短到原先的1/5000,具有更高的定位精度以及更短的计算时间,可为电子对抗环境下的高可靠卫星应用提供支撑。 展开更多
关键词 接收机自主完好性监测算法 抗干扰 非高斯 稳健定位
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用于识别两颗故障卫星的RAIM算法 被引量:14
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作者 张强 张晓林 常啸鸣 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第7期773-777,共5页
提出了一种可以识别两颗故障卫星的接收机自主完好性监测算法.将最优奇偶矢量法应用于两颗故障卫星识别,指出由于故障偏差可能会抵消而使得正确识别率较低.对最优奇偶矢量法进行了改进,利用对单颗卫星故障敏感的最优奇偶矢量对所有可能... 提出了一种可以识别两颗故障卫星的接收机自主完好性监测算法.将最优奇偶矢量法应用于两颗故障卫星识别,指出由于故障偏差可能会抵消而使得正确识别率较低.对最优奇偶矢量法进行了改进,利用对单颗卫星故障敏感的最优奇偶矢量对所有可能的两颗故障卫星组合分别构造两个新的奇偶矢量,用于两颗故障卫星的检测和识别.计算机仿真结果显示,改进后的算法与直接利用最优奇偶矢量法相比,可以显著提高两颗故障卫星正确识别率,识别率可超过90%.同时,改进算法的奇偶矢量构造方法简单,计算量将减少90%以上,更有利于工程实现. 展开更多
关键词 卫星导航 接收机自主完好性监测 算法 最优奇偶矢量 故障识别
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面向城市道路安全的ARAIM保护级优化方法
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作者 邓思瑜 孙蕊 +1 位作者 张立东 胡浩亮 《北京航空航天大学学报》 北大核心 2025年第1期222-234,共13页
目前,以安全为导向的城市智能交通应用正不断扩展,此类应用不仅对全球卫星导航系统(GNSS)的精度有着一定的要求,同时对GNSS的完好性也提出了新的挑战。先进接收机自主完好性监测(ARAIM)技术作为一种低成本、自主性强的完好性监测算法,... 目前,以安全为导向的城市智能交通应用正不断扩展,此类应用不仅对全球卫星导航系统(GNSS)的精度有着一定的要求,同时对GNSS的完好性也提出了新的挑战。先进接收机自主完好性监测(ARAIM)技术作为一种低成本、自主性强的完好性监测算法,目前已经在空旷的航空领域受到广泛的关注,但是在城市环境的应用尚属空白,且面向航空应用空旷环境下的传统ARAIM算法对完好性风险和连续性风险分配较为简单、导致计算的保护级数值过于保守。针对上述问题,本文提出一种基于教与学(TLBO)算法的保护级优化方法,可以实现城市道路安全的完好性需求下完好性风险和连续性风险的合理分配,从而提高多星座ARAIM的可用性。车载实测数据表明,在全球定位系统(GPS)+伽利略卫星导航系统(GAL)双星座场景下,水平保护级(HPL)和垂直保护级(VPL)的平均优化率为50.58%和44.14%,10 m级告警门限(AL)对应的ARAIM可用性提高了51.29%;GPS+GAL+BDS多星座场景下,HPL和VPL的平均优化率为59.59%和56.33%,10 m级AL对应的ARAIM可用性提高了99.29%。 展开更多
关键词 先进接收机自主完好性监测 垂直保护级 水平保护级 风险概率分配 教与学算法
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NEW ALGORITHM FOR RECEIVER AUTONOMOUS INTEGRITY MONITORING 被引量:4
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作者 杨传森 徐肖豪 +1 位作者 刘瑞华 赵鸿盛 《Transactions of Nanjing University of Aeronautics and Astronautics》 EI 2010年第2期155-161,共7页
A new integrity metric for navigation systems is proposed based on the measurement domain. Proba-hilistic optimization design offers tools for fault detection by considering the required navigation performance (RNP)... A new integrity metric for navigation systems is proposed based on the measurement domain. Proba-hilistic optimization design offers tools for fault detection by considering the required navigation performance (RNP) parameter and the uncertainty noise. The choice of the proper performance parameter provided the single-valued mapping with the missed detection probability estimates the probability of failure. The desirable characteristics of the residual sensitivity matrix are exploited to increase the efficiency for identifying erroneous observations. The algorithm can be used to support the performance specification and the efficient calculation of the integrity monitoring process. The simulation for non-precision approach (NPA) validates both the viability and the effectiveness of the proposed algorithm. 展开更多
关键词 required navigation performance (RNP) non-precision approach (NPA) receiver autonomous integrity monitoring (RAIM) failure detection and exclusion (FDE)
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