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基于改进的迭代容积卡尔曼滤波姿态估计 被引量：4
1
作者 钱华明 黄蔚 孙龙 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第6期116-122,共7页
为了充分利用新的量测信息,提高姿态估计的精度,在分析现有迭代滤波策略存在问题的基础上,采用一种新的容积点迭代策略,将其与容积卡尔曼滤波算法相结合,提出了一种改进的迭代容积卡尔曼滤波(improved iterated cubature Kalman filter,... 为了充分利用新的量测信息,提高姿态估计的精度,在分析现有迭代滤波策略存在问题的基础上,采用一种新的容积点迭代策略,将其与容积卡尔曼滤波算法相结合,提出了一种改进的迭代容积卡尔曼滤波(improved iterated cubature Kalman filter,IICKF)算法.该算法采用容积数值积分理论近似非线性函数的均值与方差,利用状态扩维理论来解决量测迭代中量测噪声与状态相关的问题,同时利用一种新的容积点迭代策略,即在量测迭代过程中直接采用容积点迭代,避免每步迭代都进行均方根计算来产生容积点,克服传统迭代策略是基于高斯近似产生采样点的局限,有效地降低扩维带来的计算量.仿真结果表明:该算法的估计精度高于乘性扩展卡尔曼滤波(multiplicative extended Kalman filter,MEKF)以及迭代容积卡尔曼滤波(iterated cubature Kalman filter,ICKF)算法,该算法的提出有助于提高姿态估计的精度. 展开更多
关键词 姿态估计 改进的迭代容积卡尔曼滤波 容积数值积分理论 状态扩维 估计精度
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带遗忘因子的自适应迭代容积卡尔曼滤波算法 被引量：6
2
作者 戴文战 黄晓姣 沈忱 《科技通报》 2019年第1期181-185,共5页
自适应迭代滤波算法作为典型的滤波改进算法,有效提高了滤波精度,但旧数据影响过大,导致滤波发散;遗忘因子滤波算法虽然引进遗忘因子减少了旧数据的影响,但是其滤波算法本身的精度不高,难以处理高度非线性问题。基于此,本文借鉴遗忘因... 自适应迭代滤波算法作为典型的滤波改进算法,有效提高了滤波精度,但旧数据影响过大,导致滤波发散;遗忘因子滤波算法虽然引进遗忘因子减少了旧数据的影响,但是其滤波算法本身的精度不高,难以处理高度非线性问题。基于此,本文借鉴遗忘因子的滤波算法和自适应迭代无迹卡尔曼滤波算法的思想,把遗忘因子与自适应迭代容积卡尔曼滤波相结合,这样既可以发挥遗忘因子的作用,减小历史数据对滤波结果的影响,又可以提高滤波算法本身精度和处理非线性问题的能力。仿真实验表明,该算法可以有效减小误差且提高滤波精度。 展开更多
关键词 遗忘因子 容积卡尔曼滤波 自适应迭代
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迭代容积卡尔曼粒子滤波算法 被引量：5
3
作者 王华剑 景占荣 +1 位作者 郑文泉 屈保平 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第A01期85-88,共4页
针对标准粒子滤波算法粒子退化和贫化问题,提出了一种基于高斯-牛顿迭代思想的容积卡尔曼粒子滤波算法.该算法利用当前量测信息,使用容积数值积分原则通过以一组确定的点集和相应的权值直接计算非线性随机函数的均值和方差,避免了求导运... 针对标准粒子滤波算法粒子退化和贫化问题,提出了一种基于高斯-牛顿迭代思想的容积卡尔曼粒子滤波算法.该算法利用当前量测信息,使用容积数值积分原则通过以一组确定的点集和相应的权值直接计算非线性随机函数的均值和方差,避免了求导运算,并通过Gauss-Newton迭代方法对容积卡尔曼滤波(CKF)的非线性最小二乘问题进行求解,减小了线性化误差,以此来产生粒子滤波算法的重要性密度函数,使得迭代CKF产生的重要性密度函数更接近于真实后验概率分布,从而改进了滤波性能.仿真结果表明,与粒子滤波和CPF滤波相比,迭代CKF粒子滤波具有更高的估计精度. 展开更多
关键词 非线性系统 粒子滤波 高斯-牛顿迭代 容积卡尔曼滤波 重要性密度函数
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改进的迭代卡尔曼滤波及其在全球导航星系统/惯导紧组合中的应用 被引量：1
4
作者 化雪荟 陈大力 《电子器件》 CAS 北大核心 2017年第5期1185-1190,共6页
为改善GNSS/INS(Global Navigation Satellite System/Inertial Navigation System)紧组合中非线性滤波器的稳定性和精度,基于Backtracking线搜索(BLS)方法提出一种新型的迭代容积卡尔曼滤波方法(BLS-ICKF)。首先建立Sigma点滤波方法的... 为改善GNSS/INS(Global Navigation Satellite System/Inertial Navigation System)紧组合中非线性滤波器的稳定性和精度,基于Backtracking线搜索(BLS)方法提出一种新型的迭代容积卡尔曼滤波方法(BLS-ICKF)。首先建立Sigma点滤波方法的迭代框架,采用阻尼Newton迭代改善状态初始误差较大时的滤波更新精度,同时,为提高组合系统状态预测过程的鲁棒性定义了一种简化的迭代更新结构。实验和仿真结果表明,BLS-ICKF牺牲较小的时间复杂度较CKF的航向角误差减少约59%。 展开更多
关键词 组合导航 迭代滤波框架 容积卡尔曼滤波 Backtracking线搜索
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基于迭代平方根CKF的SLAM算法 被引量：6
5
作者 高伟 张亚 +1 位作者 孙骞 关劲 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第12期120-124,共5页
在大尺度环境中,平方根容积卡尔曼同步定位与地图构建算法的非线性误差严重制约了算法的定位精度,为解决这一问题,提出了一种基于迭代平方根容积卡尔曼滤波的改进算法,该算法结合迭代理论,对平方根容积卡尔曼滤波的量测更新过程进行迭... 在大尺度环境中,平方根容积卡尔曼同步定位与地图构建算法的非线性误差严重制约了算法的定位精度,为解决这一问题,提出了一种基于迭代平方根容积卡尔曼滤波的改进算法,该算法结合迭代理论,对平方根容积卡尔曼滤波的量测更新过程进行迭代更新,充分利用最新的观测信息,降低滤波的估计误差,从而构建精确的地图并获得高精度的定位信息.仿真实验结果表明,采用本算法后,x轴和y轴方向上的位置误差均在1.5 m以内,估计结果明显优于SRCKFSLAM、CKF-SLAM和EKF-SLAM算法;添加不同的环境噪声后进行仿真实验,该算法所取得的位置误差相比仍是最小的.利用该算法可以有效地减小非线性误差造成的影响,提高SLAM的定位精度. 展开更多
关键词 迭代理论 同步定位与地图构建 非线性误差 平方根容积卡尔曼滤波 迭代平方根容积卡尔曼滤波
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基于噪声补偿的迭代平方根CKF的汽车雷达目标跟踪算法 被引量：1
6
作者 熊星 王彩玲 荆晓远 《南京邮电大学学报（自然科学版）》 北大核心 2018年第1期113-118,共6页
提出一种适用于汽车雷达目标跟踪的基于噪声补偿的迭代平方根容积卡尔曼滤波(NISRCKF)算法。在继承平方根容积卡尔曼滤波(SRCKF)算法快速和鲁棒等优点的基础上,结合Gauss-Newton迭代理论和噪声补偿方法,设计了一种对SRCKF的量测更新过... 提出一种适用于汽车雷达目标跟踪的基于噪声补偿的迭代平方根容积卡尔曼滤波(NISRCKF)算法。在继承平方根容积卡尔曼滤波(SRCKF)算法快速和鲁棒等优点的基础上,结合Gauss-Newton迭代理论和噪声补偿方法,设计了一种对SRCKF的量测更新过程进行迭代更新的新算法,充分利用了最新的量测信息,通过选取合适的噪声补偿因子进一步提高对汽车雷达目标跟踪的精度。针对汽车雷达目标跟踪问题进行Monte-Carlo仿真实验,与SRUKF,SRCKF和ISRCKF等经典算法进行对照,实验结果表明,文中算法滤波精度比经典滤波算法有明显的提高,且一定范围内增加迭代次数和设置合适的噪声补偿因子能有效提高滤波精度。 展开更多
关键词 平方根 容积卡尔曼滤波 迭代 噪声 汽车雷达 目标跟踪
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基于“当前”统计模型的后向迭代CKF算法研究 被引量：1
7
作者 吴博 刘鹏远 李宝晨 《现代防御技术》 北大核心 2016年第3期38-43,56,共7页
针对机动目标的非线性跟踪问题,提出了基于"当前"统计模型的容积卡尔曼滤波(CSCKF)。针对新算法对目标加速度阶跃机动跟踪延迟过大的问题,研究了后向迭代算法在估计精度和动态响应速度上的特点,提出了基于"当前"统... 针对机动目标的非线性跟踪问题,提出了基于"当前"统计模型的容积卡尔曼滤波(CSCKF)。针对新算法对目标加速度阶跃机动跟踪延迟过大的问题,研究了后向迭代算法在估计精度和动态响应速度上的特点,提出了基于"当前"统计模型的后向迭代容积卡尔曼滤波算法。最后通过仿真实验比较了本文提出的CS-CKF算法和CKF算法的滤波效果。结果表明CS-CKF算法滤波效果优于CKF算法。 展开更多
关键词 机动目标跟踪 非线性滤波 “当前”统计模型 容积卡尔曼滤波 后向迭代算法 动态特性
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基于改进SRCKF的固定单站无源定位算法 被引量：3
8
作者 相飞华 王杰贵 《探测与控制学报》 CSCD 北大核心 2022年第1期29-33,共5页
针对平方根容积卡尔曼滤波(SRCKF)算法精确性和实时性存在的不足,以固定单站无源定位系统为研究对象,提出基于改进SRCKF的固定单站无源定位算法。该算法对SRCKF算法时间更新环节进行线性简化,能避免计算容积点带来的加权近似误差,减少... 针对平方根容积卡尔曼滤波(SRCKF)算法精确性和实时性存在的不足,以固定单站无源定位系统为研究对象,提出基于改进SRCKF的固定单站无源定位算法。该算法对SRCKF算法时间更新环节进行线性简化,能避免计算容积点带来的加权近似误差,减少运算量提高效率;引入迭代思想,对量测更新环节进行迭代运算,充分利用量测信息,降低估计误差。仿真结果表明,该算法能有效提高滤波估计精度和运算时效。 展开更多
关键词 固定单站 无源定位 容积卡尔曼滤波 非线性系统 迭代理论
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基于ICKF的永磁同步电机无传感器控制方法 被引量：3
9
作者 时培成 王晨 +1 位作者 张荣芸 王锁 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期327-335,共9页
针对在永磁同步电机(Permanent magnet synchronous motor,PMSM)中安装传感器带来的高成本、体积增大、可靠性降低和易受环境干扰等问题,提出采用迭代容积卡尔曼滤波(Iterative cubature Kalman filter,ICKF)算法来估计电机转速和转子位... 针对在永磁同步电机(Permanent magnet synchronous motor,PMSM)中安装传感器带来的高成本、体积增大、可靠性降低和易受环境干扰等问题,提出采用迭代容积卡尔曼滤波(Iterative cubature Kalman filter,ICKF)算法来估计电机转速和转子位置,并将其应用于永磁同步电机无传感器控制。首先,建立了PMSM在α-β坐标系下的离散数学模型。其次,在Matlab/Simulink环境下分别建立了基于容积卡尔曼滤波(Cubature Kalman filter,CKF)和ICKF的PMSM转速、电流双闭环的无传感器矢量控制系统仿真模型,并进行了给定转速和加负载两种工况的仿真验证。最后,基于TMS320F28335芯片搭建了硬件实验验证平台。仿真分析与实验结果均表明,迭代容积卡尔曼滤波算法应用于永磁同步电机无传感器控制中抗负载变化干扰性好、电机运行稳定、电机转速和转子位置估计精度高,可满足对电机精确控制要求较高的应用场合,具有重要参考价值和推广意义。 展开更多
关键词 迭代容积卡尔曼滤波 永磁同步电机 无传感器控制
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基于IRSRCKF高超声速目标跟踪
10
作者 李志飞 周宏宇 +3 位作者 张剑云 张正言 马驹 韩旭 《太赫兹科学与电子信息学报》 北大核心 2019年第5期811-817,共7页
以临近空间高超声速目标作为研究对象,提出一种迭代简化平方根容积卡尔曼滤波算法(IRSRCKF)。该算法以平方根容积卡尔曼滤波算法(SRCKF)为理论框架,针对SRCKF算法对于系统的状态方程为线性时需用容积点进行加权求和的缺点,对SRCKF算法... 以临近空间高超声速目标作为研究对象,提出一种迭代简化平方根容积卡尔曼滤波算法(IRSRCKF)。该算法以平方根容积卡尔曼滤波算法(SRCKF)为理论框架,针对SRCKF算法对于系统的状态方程为线性时需用容积点进行加权求和的缺点,对SRCKF算法的时间更新环节线性简化,提高了实时性;结合迭代运算的思想,充分利用量测信息,对量测更新过程进行迭代运算,提高了跟踪精确度。仿真验证结果表明,该算法具有较高的精确性和有效性,为临近空间高超声速目标的跟踪提供了一种新方法。 展开更多
关键词 临近空间 平方根容积卡尔曼滤波器 线性简化 迭代
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