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渐消自适应Unscented粒子滤波及其在组合导航中的应用
被引量:
9
1
作者
高社生
薛丽
魏文辉
《西北工业大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2012年第1期27-31,共5页
提出一种新的渐消自适应Unscented粒子滤波算法,通过Sigma点来获取状态估值和协方差阵,利用渐消因子自适应的调节权值大小,得到一种参数可调节的重要性密度函数。该重要性密度函数考虑了最新量测的影响,更合理地利用有效信息,保证了粒...
提出一种新的渐消自适应Unscented粒子滤波算法,通过Sigma点来获取状态估值和协方差阵,利用渐消因子自适应的调节权值大小,得到一种参数可调节的重要性密度函数。该重要性密度函数考虑了最新量测的影响,更合理地利用有效信息,保证了粒子多样性,使滤波性能明显改善,能更好地解决非线性非高斯系统模型的滤波问题。将提出的算法应用于SINS/SAR组合导航系统中,与扩展Kalman滤波和渐消自适应扩展Kalman滤波比较,仿真结果表明,提出的滤波算法能提高导航解算的精度,其性能明显优于扩展Kalman滤波和渐消自适应扩展Kalman滤波。
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关键词
Unscented粒子
滤波
渐
消
滤波
渐
消
自适应
Unscented粒子
滤波
组合导航
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职称材料
渐消记忆自适应滤波在传递对准中的应用
被引量:
3
2
作者
屈新芬
李世玲
+1 位作者
曾超
肖龙远
《探测与控制学报》
CSCD
北大核心
2014年第5期43-46,共4页
针对模型存在误差或状态突变下传递对准精度误差较大甚至发散等问题,提出了基于渐消记忆自适应卡尔曼滤波的传递对准方法,以设计的"速度+积分角速度"匹配模式为例进行仿真分析。仿真结果表明:基于渐消记忆自适应卡尔曼滤波的...
针对模型存在误差或状态突变下传递对准精度误差较大甚至发散等问题,提出了基于渐消记忆自适应卡尔曼滤波的传递对准方法,以设计的"速度+积分角速度"匹配模式为例进行仿真分析。仿真结果表明:基于渐消记忆自适应卡尔曼滤波的方法同经典卡尔曼滤波算法相比提高了传递对准的精度和收敛速度,是解决模型存在较大误差或状态突变下的传递对准问题的一种有效方法。
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关键词
捷联惯性导航系统
渐
消
记忆
自适应
滤波
卡尔曼
滤波
传递对准
速度积分角速度
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职称材料
基于渐消记忆自适应滤波的船舶动力定位算法仿真(英文)
被引量:
8
3
作者
张闪
邹早建
《船舶力学》
EI
CSCD
北大核心
2017年第12期1497-1506,共10页
由于船舶在海上运动的复杂性和非线性,精确的船舶动力定位系统数学模型难以建立。为了实现有效的动力定位控制,需要应用一定的状态估计滤波算法得到所需的船舶运动低频信号。采用常规的Kalman滤波,状态变量的新测量值对预测值的修正作...
由于船舶在海上运动的复杂性和非线性,精确的船舶动力定位系统数学模型难以建立。为了实现有效的动力定位控制,需要应用一定的状态估计滤波算法得到所需的船舶运动低频信号。采用常规的Kalman滤波,状态变量的新测量值对预测值的修正作用下降,旧测量值的影响随着计算步数的累积而相对提高,这是引起滤波发散的主要原因之一。文章针对船舶动力定位系统中使用常规的Kalman滤波而存在的模型不精确、不能准确表达系统噪声和测量噪声等问题,采用渐消记忆自适应滤波估算低频运动信息,在状态估计算法中引入渐消记忆因子,减小旧测量值对状态估计值的影响权重,从而增大新测量值的作用;并根据滤波发散判断准则,选择适当的渐消记忆因子值来抑制滤波器的发散,使控制器输出较为平稳,从而降低推力系统不必要的能耗。仿真实验表明,所设计的自适应滤波器的收敛性、跟踪性优于常规的Kalman滤波,有效地提高了系统的定位精度和稳定性。
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关键词
船舶动力定位
状态估计
渐
消
记忆
自适应
滤波
KALMAN
滤波
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职称材料
一种加速度干扰下的稳定被动定位跟踪算法
4
作者
刘洋
冯道旺
郭福成
《航天电子对抗》
2011年第5期47-49,共3页
在研究一种具有误差自动解耦的观测域滤波的目标跟踪算法和自适应渐消EKF算法的基础上,提出一种匀速运动模型下,基于观测域的自适应目标跟踪算法。使用实测GPS导航数据进行数字仿真,结果表明:观测域的自适应目标跟踪算法在加速度扰动下...
在研究一种具有误差自动解耦的观测域滤波的目标跟踪算法和自适应渐消EKF算法的基础上,提出一种匀速运动模型下,基于观测域的自适应目标跟踪算法。使用实测GPS导航数据进行数字仿真,结果表明:观测域的自适应目标跟踪算法在加速度扰动下,稳定性优于观测域滤波算法。
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关键词
加速度扰动
观测域
自适应渐消滤波
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职称材料
强跟踪CKF及其在惯导系统初始对准中的应用
被引量:
11
5
作者
郭士荦
许江宁
李峰
《中国惯性技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2017年第4期436-441,共6页
容积卡尔曼滤波(CKF)是常用的惯性导航系统(INS)初始对准算法。针对在模型失配和观测噪声干扰情况下常规容积卡尔曼滤波出现精度下降甚至发散的问题,提出了一种自适应渐消滤波算法,引入多重渐消因子对预测误差协方差阵进行调整。设计了...
容积卡尔曼滤波(CKF)是常用的惯性导航系统(INS)初始对准算法。针对在模型失配和观测噪声干扰情况下常规容积卡尔曼滤波出现精度下降甚至发散的问题,提出了一种自适应渐消滤波算法,引入多重渐消因子对预测误差协方差阵进行调整。设计了基于滤波残差序列统计特性的滤波状态x^2检验条件,检测滤波器故障并确定是否引入渐消因子,使渐消因子的引入时机更加合理,有效增强了算法的自适应性。仿真试验表明,新算法可以有效提高初始对准精度及鲁棒性。
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关键词
容积卡尔曼
滤波
惯性导航系统
初始对准
自适应渐消滤波
X^2检验
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职称材料
基于激光雷达的智能车SLAM系统
被引量:
13
6
作者
刘丹
段建民
孟晓燕
《激光杂志》
北大核心
2018年第7期76-82,共7页
为了使智能车在室外未知大范围环境中实现真正的自主导航,采用激光雷达传感器获取车辆周围环境信息,基于自适应渐消扩展卡尔曼滤波(AFEKF)和改进的快速联合兼容关联方法设计了一套同时定位与建图(SLAM)系统,简称为AFEKF-SLAM。首先...
为了使智能车在室外未知大范围环境中实现真正的自主导航,采用激光雷达传感器获取车辆周围环境信息,基于自适应渐消扩展卡尔曼滤波(AFEKF)和改进的快速联合兼容关联方法设计了一套同时定位与建图(SLAM)系统,简称为AFEKF-SLAM。首先,采用一种基于局部关联策略和聚类分组策略改进的快速联合兼容关联方法解决SLAM中的数据关联问题,为状态估计提供准确的量测-特征匹配关系;其次,采用自适应渐消扩展卡尔曼滤波对车辆状态和环境路标的位置进行估计。基于"Victoria dataset"的仿真实验表明,设计的SLAM系统实时性强,获得的定位和建图结果准确,能够为智能车在大范围环境自主导航提供可靠的保障。
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关键词
激光雷达
智能车
同时定位与建图
自适应
渐
消
扩展卡尔曼
滤波
快速联合兼容关联方法
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职称材料
题名
渐消自适应Unscented粒子滤波及其在组合导航中的应用
被引量:
9
1
作者
高社生
薛丽
魏文辉
机构
西北工业大学自动化学院
出处
《西北工业大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2012年第1期27-31,共5页
基金
航空科学基金(20080818004)
陕西省自然科学基金(SJ08F04)资助
文摘
提出一种新的渐消自适应Unscented粒子滤波算法,通过Sigma点来获取状态估值和协方差阵,利用渐消因子自适应的调节权值大小,得到一种参数可调节的重要性密度函数。该重要性密度函数考虑了最新量测的影响,更合理地利用有效信息,保证了粒子多样性,使滤波性能明显改善,能更好地解决非线性非高斯系统模型的滤波问题。将提出的算法应用于SINS/SAR组合导航系统中,与扩展Kalman滤波和渐消自适应扩展Kalman滤波比较,仿真结果表明,提出的滤波算法能提高导航解算的精度,其性能明显优于扩展Kalman滤波和渐消自适应扩展Kalman滤波。
关键词
Unscented粒子
滤波
渐
消
滤波
渐
消
自适应
Unscented粒子
滤波
组合导航
Keywords
adaptive filter, algorithms, analysis, calculations, computer software, errors, functions, improvement, inertial navigation systems, Kalman filtering, measurements, models, Monte Carlo methods, nonlinear systems, reliability, sampling, simulation, state estimation, synthetic aperture radar, velocity
fading adaptive UPF( unscented particle filtering), integrated navigation
分类号
TP301.6 [自动化与计算机技术—计算机系统结构]
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职称材料
题名
渐消记忆自适应滤波在传递对准中的应用
被引量:
3
2
作者
屈新芬
李世玲
曾超
肖龙远
机构
中国工程物理研究院电子工程研究所
出处
《探测与控制学报》
CSCD
北大核心
2014年第5期43-46,共4页
基金
国家联合基金项目资助(U1330133)
文摘
针对模型存在误差或状态突变下传递对准精度误差较大甚至发散等问题,提出了基于渐消记忆自适应卡尔曼滤波的传递对准方法,以设计的"速度+积分角速度"匹配模式为例进行仿真分析。仿真结果表明:基于渐消记忆自适应卡尔曼滤波的方法同经典卡尔曼滤波算法相比提高了传递对准的精度和收敛速度,是解决模型存在较大误差或状态突变下的传递对准问题的一种有效方法。
关键词
捷联惯性导航系统
渐
消
记忆
自适应
滤波
卡尔曼
滤波
传递对准
速度积分角速度
Keywords
strapdown inertial navigation system
fading memory adaptive filter
Kalman filter
transfer align-ment
velocity and integral angular rate
分类号
U666.1 [交通运输工程—船舶及航道工程]
在线阅读
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职称材料
题名
基于渐消记忆自适应滤波的船舶动力定位算法仿真(英文)
被引量:
8
3
作者
张闪
邹早建
机构
上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院
上海交通大学海洋工程国家重点实验室
出处
《船舶力学》
EI
CSCD
北大核心
2017年第12期1497-1506,共10页
基金
Supported by the Projet of the Ministry of Industry and Information Technology of China for Ships with High Technology
文摘
由于船舶在海上运动的复杂性和非线性,精确的船舶动力定位系统数学模型难以建立。为了实现有效的动力定位控制,需要应用一定的状态估计滤波算法得到所需的船舶运动低频信号。采用常规的Kalman滤波,状态变量的新测量值对预测值的修正作用下降,旧测量值的影响随着计算步数的累积而相对提高,这是引起滤波发散的主要原因之一。文章针对船舶动力定位系统中使用常规的Kalman滤波而存在的模型不精确、不能准确表达系统噪声和测量噪声等问题,采用渐消记忆自适应滤波估算低频运动信息,在状态估计算法中引入渐消记忆因子,减小旧测量值对状态估计值的影响权重,从而增大新测量值的作用;并根据滤波发散判断准则,选择适当的渐消记忆因子值来抑制滤波器的发散,使控制器输出较为平稳,从而降低推力系统不必要的能耗。仿真实验表明,所设计的自适应滤波器的收敛性、跟踪性优于常规的Kalman滤波,有效地提高了系统的定位精度和稳定性。
关键词
船舶动力定位
状态估计
渐
消
记忆
自适应
滤波
KALMAN
滤波
Keywords
ship dynamic positioning
state estimation
adaptive fading memory filter
Kalman filter
分类号
U661.3 [交通运输工程—船舶及航道工程]
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职称材料
题名
一种加速度干扰下的稳定被动定位跟踪算法
4
作者
刘洋
冯道旺
郭福成
机构
国防科学技术大学电子科学与工程学院
出处
《航天电子对抗》
2011年第5期47-49,共3页
文摘
在研究一种具有误差自动解耦的观测域滤波的目标跟踪算法和自适应渐消EKF算法的基础上,提出一种匀速运动模型下,基于观测域的自适应目标跟踪算法。使用实测GPS导航数据进行数字仿真,结果表明:观测域的自适应目标跟踪算法在加速度扰动下,稳定性优于观测域滤波算法。
关键词
加速度扰动
观测域
自适应渐消滤波
Keywords
acceleration disturbance
observing-domain
adaptive fading algorithm
分类号
TN953 [电子电信—信号与信息处理]
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职称材料
题名
强跟踪CKF及其在惯导系统初始对准中的应用
被引量:
11
5
作者
郭士荦
许江宁
李峰
机构
海军工程大学导航工程系
出处
《中国惯性技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2017年第4期436-441,共6页
基金
国家自然科学基金(41574069)
国家自然科学基金(61503404)
国家自然科学基金(41404002)
文摘
容积卡尔曼滤波(CKF)是常用的惯性导航系统(INS)初始对准算法。针对在模型失配和观测噪声干扰情况下常规容积卡尔曼滤波出现精度下降甚至发散的问题,提出了一种自适应渐消滤波算法,引入多重渐消因子对预测误差协方差阵进行调整。设计了基于滤波残差序列统计特性的滤波状态x^2检验条件,检测滤波器故障并确定是否引入渐消因子,使渐消因子的引入时机更加合理,有效增强了算法的自适应性。仿真试验表明,新算法可以有效提高初始对准精度及鲁棒性。
关键词
容积卡尔曼
滤波
惯性导航系统
初始对准
自适应渐消滤波
X^2检验
Keywords
cubature Kalman filter
inertial navigation system
initial alignment
adaptive fading filter
chi-square test
分类号
U666.1 [交通运输工程—船舶及航道工程]
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职称材料
题名
基于激光雷达的智能车SLAM系统
被引量:
13
6
作者
刘丹
段建民
孟晓燕
机构
北京工业大学信息学部
出处
《激光杂志》
北大核心
2018年第7期76-82,共7页
基金
北京市教委基金项目(No.JJ002790200802)
文摘
为了使智能车在室外未知大范围环境中实现真正的自主导航,采用激光雷达传感器获取车辆周围环境信息,基于自适应渐消扩展卡尔曼滤波(AFEKF)和改进的快速联合兼容关联方法设计了一套同时定位与建图(SLAM)系统,简称为AFEKF-SLAM。首先,采用一种基于局部关联策略和聚类分组策略改进的快速联合兼容关联方法解决SLAM中的数据关联问题,为状态估计提供准确的量测-特征匹配关系;其次,采用自适应渐消扩展卡尔曼滤波对车辆状态和环境路标的位置进行估计。基于"Victoria dataset"的仿真实验表明,设计的SLAM系统实时性强,获得的定位和建图结果准确,能够为智能车在大范围环境自主导航提供可靠的保障。
关键词
激光雷达
智能车
同时定位与建图
自适应
渐
消
扩展卡尔曼
滤波
快速联合兼容关联方法
Keywords
laser radar
intelligent vehicle
SLAM
AFEKF
fast joint compatible association method
分类号
TN958.98 [电子电信—信号与信息处理]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
渐消自适应Unscented粒子滤波及其在组合导航中的应用
高社生
薛丽
魏文辉
《西北工业大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2012
9
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职称材料
2
渐消记忆自适应滤波在传递对准中的应用
屈新芬
李世玲
曾超
肖龙远
《探测与控制学报》
CSCD
北大核心
2014
3
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职称材料
3
基于渐消记忆自适应滤波的船舶动力定位算法仿真(英文)
张闪
邹早建
《船舶力学》
EI
CSCD
北大核心
2017
8
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职称材料
4
一种加速度干扰下的稳定被动定位跟踪算法
刘洋
冯道旺
郭福成
《航天电子对抗》
2011
0
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职称材料
5
强跟踪CKF及其在惯导系统初始对准中的应用
郭士荦
许江宁
李峰
《中国惯性技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2017
11
在线阅读
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职称材料
6
基于激光雷达的智能车SLAM系统
刘丹
段建民
孟晓燕
《激光杂志》
北大核心
2018
13
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职称材料
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