基于平方根容积信息滤波的弹道目标跟踪算法 被引量：3

1

作者 刘俊 刘瑜 +1 位作者 熊伟 孙顺 《中国电子科学研究院学报》 北大核心 2015年第5期527-532,共6页

针对再入弹道目标跟踪问题,提出了一种基于平方根容积信息滤波的多传感器融合估计算法(SCIF)。SCIF通过在扩展信息滤波(EIF)框架中嵌入平方根容积卡尔曼滤波算法(SCKF)实现状态滤波。仿真结果表明:所提出的算法不仅避免了EIF由于模型线... 针对再入弹道目标跟踪问题,提出了一种基于平方根容积信息滤波的多传感器融合估计算法(SCIF)。SCIF通过在扩展信息滤波(EIF)框架中嵌入平方根容积卡尔曼滤波算法(SCKF)实现状态滤波。仿真结果表明:所提出的算法不仅避免了EIF由于模型线性化误差易导致滤波发散的问题,且克服了不敏信息滤波(UIF)在高维滤波中数值不稳定的缺点,算法的滤波精度较高,能够更加有效地解决弹道目标跟踪中的强非线性滤波问题。 展开更多

关键词 非线性系统 多传感器融合 扩展信息滤波 不敏信息滤波 平方根容积信息滤波

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两阶段高维容积信息滤波及其在目标跟踪中的应用

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作者 张露 饶文碧 +1 位作者 王海伦 许大星 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期440-447,共8页

非线性系统估计的过程是一个多传感器信息融合的过程,在集中处理量测数据的过程中,Kalman滤波具有很高的计算复杂度.尤其当系统模型中存在随机偏差时,扩维后计算量大幅增大,容易造成系统溢出和运行失败的问题.通过将两阶段容积Kalman滤... 非线性系统估计的过程是一个多传感器信息融合的过程,在集中处理量测数据的过程中,Kalman滤波具有很高的计算复杂度.尤其当系统模型中存在随机偏差时,扩维后计算量大幅增大,容易造成系统溢出和运行失败的问题.通过将两阶段容积Kalman滤波嵌入到扩展信息滤波框架的方式,提出了一种两阶段高维容积信息滤波算法.该算法初始化容易,计算量较小,直接利用协方差矩阵的逆与信息矩阵之间的等价关系参与滤波递推的过程,减少了对滤波增益阵的计算.在协方差矩阵的解算过程中,两阶段算法的协方差矩阵之间存在有耦合关系,因此在信息滤波中,两阶段信息矩阵之间也存在着某种耦合关系,算法中通过将非线性T变换和矩阵求逆应用于信息矩阵,得到了两阶段信息矩阵与协方差矩阵之间的耦合关系.通过纯方位跟踪系统的仿真实验,验证了两阶段高维容积信息滤波算法在精度上高于容积Kalman滤波算法,在运行时间上也短于容积Kalman滤波算法,证明了该算法的可用性. 展开更多

关键词 扩展信息滤波框架 容积信息滤波 五维Spherical-Radial容积规则 两阶段高维容积信息滤波

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多雷达实时定轨的一致性分布式容积信息滤波算法 被引量：7

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作者 李兆铭 杨文革 +1 位作者 丁丹 王超 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第8期1833-1842,共10页

针对传统单雷达实时定轨精度较低而多雷达集中式定轨需要信息融合中心且通信量较大的问题,提出一种多雷达一致性分布式容积信息滤波(CD-CIF)算法。该算法由平均一致性滤波器和容积信息滤波器级联构成。平均一致性滤波器融合雷达对卫星... 针对传统单雷达实时定轨精度较低而多雷达集中式定轨需要信息融合中心且通信量较大的问题,提出一种多雷达一致性分布式容积信息滤波(CD-CIF)算法。该算法由平均一致性滤波器和容积信息滤波器级联构成。平均一致性滤波器融合雷达对卫星的多源观测信息,输出的量测值收敛于多源量测信息的平均一致值。容积信息滤波器利用此量测值执行等效集中式滤波以更新状态估计值和协方差矩阵。仿真校验结果表明,多雷达CD-CIF算法实时定轨精度明显高于单雷达定轨精度,与多雷达集中式算法相当,但无需信息融合中心且降低了通信量。 展开更多

关键词 实时定轨 平均一致性 容积信息滤波 分布式滤波 雷达

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高斯混合交互式多模型容积信息滤波算法 被引量：1

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作者 谢会来 刘以安 +1 位作者 王刚 彭愫 《传感器与微系统》 CSCD 2016年第10期138-140,144,共4页

针对机动目标跟踪中由于目标机动使系统的非线性强度增大,导致系统的线性误差增大和跟踪精度明显下降、甚至发散的问题,提出了基于高斯混合的交互式多模型容积信息滤波(GMIMM-CIF)算法,实现对机动目标的精确跟踪。新算法在每次输入交互... 针对机动目标跟踪中由于目标机动使系统的非线性强度增大,导致系统的线性误差增大和跟踪精度明显下降、甚至发散的问题,提出了基于高斯混合的交互式多模型容积信息滤波(GMIMM-CIF)算法,实现对机动目标的精确跟踪。新算法在每次输入交互之后,保留概率较大的几个假设,并利用一个高斯混合项替换最优多模型算法中剩余的假设,从而使算法中假设的数量保持恒定;用容积信息滤波器(CIF)代替传统的非线性滤波器,通过估计信息状态向量和信息矩阵而不是估计状态向量和协方差,可以减小系统的非线性误差。通过仿真对比实验,验证了该算法可以提高机动目标的跟踪精度。 展开更多

关键词 机动目标跟踪 高斯混合 交互式多模型 容积信息滤波

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基于自适应容积信息滤波的无人机相对导航方法 被引量：10

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作者 苏炳志 何权荣 +2 位作者 曹晞 裴文龙 张少华 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第4期492-500,共9页

针对无人机编队相对导航系统中由于机体/机翼遮挡导致可见信标点个数随时间变化和视觉导航传感器量测噪声统计特性不确定问题,提出了基于逆威舍特分布的变分贝叶斯自适应容积信息滤波(VBACIF)算法。该算法在信息滤波框架下,采用逆威舍... 针对无人机编队相对导航系统中由于机体/机翼遮挡导致可见信标点个数随时间变化和视觉导航传感器量测噪声统计特性不确定问题,提出了基于逆威舍特分布的变分贝叶斯自适应容积信息滤波(VBACIF)算法。该算法在信息滤波框架下,采用逆威舍特分布表示量测噪声协方差,将三阶球面径向容积准则和变分贝叶斯理论相结合,在线识别跟踪量测噪声统计特性变化并自适应调节相对导航滤波器的量测噪声协方差矩阵,将每个可见信标点视为一个独立的信息源,融合各信标点的相对视线量测信息从而准确地估计出无人机之间的相对位置、速度和姿态。仿真结果表明,视觉量测噪声协方差未知且时变和可见信标个数变化的情况下,采用VBACIF相对位置、速度和姿态精度较容积信息滤波算法分别提高了24.85%、9.41%和45.52%。 展开更多

关键词 无人机编队 相对导航 球面-径向容积准则 变分贝叶斯理论 自适应容积信息滤波

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一种容积信息滤波局部迭代相位解缠方法

6

作者 孙玉铮 谢先明 梁小星 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2021年第2期40-43,共4页

本文针对低信噪比干涉图相位解缠难题,提出了一种容积信息滤波局部迭代相位解缠方法。先采用基于修正矩阵束模型的局部相位梯度估计算法获取待解缠像元局部窗口相位梯度信息,通过引入堆排序的质量图指引相位解缠路径,再利用容积信息滤... 本文针对低信噪比干涉图相位解缠难题,提出了一种容积信息滤波局部迭代相位解缠方法。先采用基于修正矩阵束模型的局部相位梯度估计算法获取待解缠像元局部窗口相位梯度信息,通过引入堆排序的质量图指引相位解缠路径,再利用容积信息滤波算法在待解缠像元局部窗口内逐像元递推进行一维状态估计,直至遍历局部窗口内所有相邻像元,即可获得待解缠像元的状态估计,在保持解缠效率的同时提高了相位解缠精度。模拟和实测数据结果证明了本文算法的有效性。 展开更多

关键词 合成孔径雷达干涉测量 相位解缠 容积信息滤波 状态估计 质量图

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基于连续-离散容积信息滤波的发电机状态估计方法

7

作者 王京景 张文奇 +2 位作者 王艳辉 谢大为 彭伟 《电子测量技术》 北大核心 2023年第14期109-116,共8页

针对机电暂态过程中发电机动态状态难以精确估计问题,提出一种基于连续-离散容积信息滤波的动态状态估计方法。首先建立能准确刻画发电机实际运行动态的连续-离散状态估计模型,然后利用1.5阶泰勒展开将随机微分方程转换为随机差分方程... 针对机电暂态过程中发电机动态状态难以精确估计问题,提出一种基于连续-离散容积信息滤波的动态状态估计方法。首先建立能准确刻画发电机实际运行动态的连续-离散状态估计模型,然后利用1.5阶泰勒展开将随机微分方程转换为随机差分方程并根据三阶球半径容积规则对状态预测值进行精确计算,最后利用测量值对预测状态进行修正得到精确状态估计值。四机两区发电机系统的仿真结果表明,相较于传统发电机状态估计方法,文中方法不仅具有更高的估计精度、更强的鲁棒性和可接受的计算开销,而且具有易扩展于分布式电力系统状态估计的灵活性。 展开更多

关键词 发电机 状态估计 连续-离散系统 随机微分方程 容积信息滤波

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一种改进的容积信息粒子滤波多目标跟踪算法

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作者 赵毅寰 陈伟 +1 位作者 刘哲 沈康 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2017年第4期19-22,26,共5页

为了解决传统的自举式粒子滤波采用状态转移密度作为重要性采样函数呈现粒子退化、跟踪精度差等问题,文中采用后验概率作为重要性采样函数并提出其估计方法。通过容积信息滤波和Gating技术,估计重要性采样函数对应的均值和方差,完成重... 为了解决传统的自举式粒子滤波采用状态转移密度作为重要性采样函数呈现粒子退化、跟踪精度差等问题,文中采用后验概率作为重要性采样函数并提出其估计方法。通过容积信息滤波和Gating技术,估计重要性采样函数对应的均值和方差,完成重要性采样函数设计。使用改进后的粒子滤波方法,在非线性场景下对多个目标的状态和目标数目进行了估计。仿真结果表明,本算法在非线性多目标跟踪场景下具有估计精度高、稳定性好的优点。 展开更多

关键词 自举式粒子滤波 重要性采样函数 容积信息滤波 Gating技术

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一种基于事件触发的异构WSN分布式定位方法 被引量：1

9

作者 范玮 刘济 《华东理工大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期554-561,共8页

由于电磁波传输的多径效应和信号干扰,基于接收信号强度(RSS)测距的室内定位精度较低,本文提出一种融合RSS和惯性测量的异构无线传感器网络(WSN)室内定位方案,它采用基于位置估计信任度的分布式一致性容积信息滤波算法(CCIF)来协同估计... 由于电磁波传输的多径效应和信号干扰,基于接收信号强度(RSS)测距的室内定位精度较低,本文提出一种融合RSS和惯性测量的异构无线传感器网络(WSN)室内定位方案,它采用基于位置估计信任度的分布式一致性容积信息滤波算法(CCIF)来协同估计目标的位置;引入事件触发机制,基于RSS信号强度触发WSN节点唤醒,以提高网络的抗干扰性和降低网络能耗。室内移动小车的定位仿真和实验测试结果表明,所提出的WSN融合定位精度明显优于单一定位方法,具有显著的抗干扰性能,且分布式定位和事件触发机制可有效地降低网络能耗。 展开更多

关键词 无线传感器网络 室内定位 事件触发机制 一致性容积信息滤波

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事件触发SRCIF算法及在水下传感网络纯方位跟踪系统中的应用

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作者 陈烨 路绳方 +1 位作者 高阳 盛安冬 《指挥控制与仿真》 2020年第3期42-46,共5页

针对水下传感网络中的被动目标跟踪中的目标运动状态估计问题,基于现有成果,运用均方根容积信息滤波算法来解决这一问题。并针对其中各水下传感器节点与融合中心间通信量过大的问题,提出了一种事件触发机制,推导了相应的事件触发均方根... 针对水下传感网络中的被动目标跟踪中的目标运动状态估计问题,基于现有成果,运用均方根容积信息滤波算法来解决这一问题。并针对其中各水下传感器节点与融合中心间通信量过大的问题,提出了一种事件触发机制,推导了相应的事件触发均方根容积信息滤波算法。仿真结果表明:所提算法及事件触发机制,可在保证融合中心估计精度及收敛性的同时,降低水下传感网络的能耗,增强其工程应用的可行性。 展开更多

关键词 事件触发机制 水下传感网络 均方根容积信息滤波

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基于新息事件触发的非线性分布式共识状态估计 被引量：2

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作者 李晓娜 郝钢 《黑龙江大学工程学报》 2022年第4期69-76,共8页

针对离散非线性系统,设计了基于新息事件触发和共识机制的分布式共识容积信息卡尔曼滤波算法。当新息触发函数超过给定的阈值时,进行一致性传输,否则使用预报值来代替传输值。加入新息事件触发机制后,改进的分布式共识容积信息卡尔曼滤... 针对离散非线性系统,设计了基于新息事件触发和共识机制的分布式共识容积信息卡尔曼滤波算法。当新息触发函数超过给定的阈值时,进行一致性传输,否则使用预报值来代替传输值。加入新息事件触发机制后,改进的分布式共识容积信息卡尔曼滤波算法不仅计算量减少,传输负担较小,而且与现有的改进算法相比,触发率降低。仿真实例验证了该算法的有效性。 展开更多

关键词 新息事件触发 容积信息卡尔曼滤波算法 共识机制 分布式共识状态估计

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