改进的扩展卡尔曼滤波在航空器4D航迹预测算法中的应用 被引量：13

1

作者 吕波 王超 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2021年第S01期277-282,共6页

为有效地推进基于轨迹运行(TBO)的发展,准确预测不同实时飞行状态下的航空器4D航迹,根据航空器基本数据库(BADA)提出的基本动力学方程,引入航空器运动的六自由度模型和风场扰动函数,并且用状态变量和输入变量建立非线性控制系统,与BADA... 为有效地推进基于轨迹运行(TBO)的发展,准确预测不同实时飞行状态下的航空器4D航迹,根据航空器基本数据库(BADA)提出的基本动力学方程,引入航空器运动的六自由度模型和风场扰动函数,并且用状态变量和输入变量建立非线性控制系统,与BADA中的总能量模型(TEM)结合进行4D航迹预测。由于非线性控制系统与航空器运动状态复杂性的矛盾,首先用扩展的卡尔曼滤波(EKF)改进预测系统,将EKF嵌入非线性控制系统,建立EKF的基本方程模型,通过泰勒级数展开并且求解其对应的雅克比行列式,求出连续性线性优化卡尔曼滤波方程组,形成初步改进的4D航迹预测系统;但是由于航空器在爬升和下降状态时非线性控制系统呈现出强非线性,使得滤波精度变差,EKF鲁棒性变差,所以进一步应用多新息理论改进当前EKF预测系统,构建多新息扩展卡尔曼滤波(MIEKF)预测模型。仿真实验结果表明,EKF预测模型比基于运动学的传统预测方法的预测精度更高,但是在爬升和下降状态时出现较大截断误差;MIEKF有效地降低了预测误差的产生,而且MIEKF比EKF能够有效地追踪航空器的实时运动状态,显示出了改进的EKF预测模型的优点。 展开更多

关键词 扩展的卡尔曼滤波 4D航迹 总能量模型 非线性控制系统 多新息理论

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基于声学传感器的目标跟踪扩展算法

2

作者 魏泽峰 聂超 +1 位作者 邵立康 陶卿 《微计算机信息》 北大核心 2007年第03S期186-188,共3页

针对机动的目标跟踪,提出扩展的卡尔曼滤波器/多假设跟踪方法(EKF/MHT),该算法具有结构和计算简单,鲁棒性好的特点,同时研究了和声学传感器相联系的目标数量、位移量和探测分辨率对跟踪性能的影响,并通过仿真,充分说明了文中所提出的跟... 针对机动的目标跟踪,提出扩展的卡尔曼滤波器/多假设跟踪方法(EKF/MHT),该算法具有结构和计算简单,鲁棒性好的特点,同时研究了和声学传感器相联系的目标数量、位移量和探测分辨率对跟踪性能的影响,并通过仿真,充分说明了文中所提出的跟踪算法能够较好地弥补传统的Kalman滤波/MHT方法在跟踪机动目标时的不足。 展开更多

关键词 目标跟踪 多假设跟踪(MHT) 扩展的卡尔曼滤波(EKF)

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基于EKF的多传感器融合定位算法研究 被引量：2

3

作者 颜俊杰 蔡芸 +2 位作者 蒋林 王振宇 廖雅曼 《农业装备与车辆工程》 2024年第3期91-95,共5页

针对室外移动机器人定位系统精度依靠传感器融合存在累计误差的问题,提出一种基于扩展卡尔曼滤波(EKF)的多传感器融合的室外移动机器人定位方法。通过实时差分定位(Real-Time Kinematic,RTK)和里程计信息、IMU信息对室外移动机器人进行... 针对室外移动机器人定位系统精度依靠传感器融合存在累计误差的问题,提出一种基于扩展卡尔曼滤波(EKF)的多传感器融合的室外移动机器人定位方法。通过实时差分定位(Real-Time Kinematic,RTK)和里程计信息、IMU信息对室外移动机器人进行扩展卡尔曼滤波融合定位,在真实室外环境中进行实验。实验结果表明:该算法能消除累计误差,提高机器人的定位精度,动态定位精度可达2.5 cm以内,相较于里程计-IMU融合定位,误差减少了92.4%左右,相较于传统的RTK算法,定位精度提高了55.4%。多次实验表明,该算法具有较好的鲁棒性。 展开更多

关键词 RTK定位 扩展的卡尔曼滤波 传感器融合 室外移动机器人

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基于自适应模型非线性系统容错控制的研究 被引量：3

4

作者 薄翠梅 王执铨 陆爱晶 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第22期5103-5107,5111,共6页

针对未知的多变量非线性动态系统,提出了一种新型的自适应故障容错控制方法。该方法首先通过设计一个自适应RBF神经网络模型建立未知过程的动态模型,并利用扩展卡尔曼滤波算法在线调节RBF网络权值学习系统的时变参数和故障动态,然后设... 针对未知的多变量非线性动态系统,提出了一种新型的自适应故障容错控制方法。该方法首先通过设计一个自适应RBF神经网络模型建立未知过程的动态模型,并利用扩展卡尔曼滤波算法在线调节RBF网络权值学习系统的时变参数和故障动态,然后设计基于此模型的自适应迭代逆模控制算法实现相应的容错控制策略。将容错方法成功应用到一个连续的多变量三水箱过程。 展开更多

关键词 主动容错控制 自适应RBF网络模型 扩展的卡尔曼滤波算法 迭代逆模控制算法 三水箱过程

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基于多因子DTQTSM模型的动态利率期限结构研究 被引量：2

5

作者 操君 吴吉林 江百灵 《统计与决策》 CSSCI 北大核心 2009年第12期122-124,共3页

文章首次把离散时间下多因子二次方形式的利率期限结构模型应用于上交所国债期限的研究,运用扩展的卡尔曼滤波法及拟极大似然法估计模型参数,并比较了常数型、仿射型和二次方型市场风险函数对实际利率期限结构模型的拟合。发现在二次方... 文章首次把离散时间下多因子二次方形式的利率期限结构模型应用于上交所国债期限的研究,运用扩展的卡尔曼滤波法及拟极大似然法估计模型参数,并比较了常数型、仿射型和二次方型市场风险函数对实际利率期限结构模型的拟合。发现在二次方利率期限结构模型下,二次方市场风险函数对1年期利率拟合的最好;对2年期利率的拟合,常数型和仿射型比二次方型表现更佳;而对3、4、5年期利率期的拟合,仿射模型表现最好。 展开更多

关键词 二次方利率期限结构模型 扩展的卡尔曼滤波法 市场风险价格

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对偶四元数在航天器相对导航中的应用 被引量：1

6

作者 李静 王惠南 刘海颖 《应用科学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期311-316,共6页

为了提高航天器相对位置和姿态测量的实时性和准确性,提出一种利用对偶四元数位姿模型来求解航天器相对位姿的方法.该方法统一考虑目标航天器和追踪航天器本体坐标系间的相对旋转和平移,采用螺旋向量法更新对偶四元数.建立了相机测量模... 为了提高航天器相对位置和姿态测量的实时性和准确性,提出一种利用对偶四元数位姿模型来求解航天器相对位姿的方法.该方法统一考虑目标航天器和追踪航天器本体坐标系间的相对旋转和平移,采用螺旋向量法更新对偶四元数.建立了相机测量模型来测量航天器的相对位置和姿态,并选择扩展的卡尔曼滤波来消除随机噪声对状态更新和测量过程的干扰.仿真结果表明该导航算法能满足航天器相对导航的精度要求,验证了该算法的可行性. 展开更多

关键词 航天器 对偶四元数 相对导航 相对位姿 扩展的卡尔曼滤波

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我国动态利率期限结构的实证研究——基于离散时间的三因子QTSM模型的应用 被引量：1

7

作者 王水嫩 吴吉林 操君 《管理工程学报》 CSSCI 北大核心 2011年第1期69-76,共8页

本文在扩展的卡尔曼滤波法及拟极大似然估计法的基础上,首次把离散时间下三因子二次方形式的动态利率期限结构模型应用于上交所国债期限的研究,并在二次方利率期限结构框架内比较了常数型、仿射型和二次方型市场风险函数对不同利率期限... 本文在扩展的卡尔曼滤波法及拟极大似然估计法的基础上,首次把离散时间下三因子二次方形式的动态利率期限结构模型应用于上交所国债期限的研究,并在二次方利率期限结构框架内比较了常数型、仿射型和二次方型市场风险函数对不同利率期限结构的拟合效果。我们发现二次方市场风险对1年期利率拟合的最好;对2年期利率的拟合,常数型和仿射型市场风险比二次方市场风险表现更佳;而对3、4、5年期利率的拟合,仿射型市场风险表现最好。 展开更多

关键词 二次方利率期限结构模型 扩展的卡尔曼滤波法 市场风险价格

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基于超宽带技术的三维空间人员定位系统设计 被引量：2

8

作者 赵爽 《大连工业大学学报》 CAS 北大核心 2023年第4期306-312,共7页

传统的定位系统能够实现二维平面的准确定位,但在高度上的误差较大,导致空间定位体系直接降级成为平面定位体系。为了提高三维空间定位精度,本系统设计了一种基于超宽带(UWB)技术的高精度室内人员定位系统,主要由定位基站、定位标签、... 传统的定位系统能够实现二维平面的准确定位,但在高度上的误差较大,导致空间定位体系直接降级成为平面定位体系。为了提高三维空间定位精度,本系统设计了一种基于超宽带(UWB)技术的高精度室内人员定位系统,主要由定位基站、定位标签、无线通信系统及上位机等组成。系统采用三维四点定位算法、双边双向测距(DS-TWR)算法得到标签到基站的距离,利用扩展的卡尔曼滤波算法对标签的距离进行平滑处理。实验表明该定位系统平均定位误差10cm左右,能够满足高速度、高精度人员运动定位场合。 展开更多

关键词 超宽带技术 三维四点定位算法 双边双向测距算法 扩展的卡尔曼滤波算法

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一种基于简化MRAS无速度传感器的永磁电机EKF磁链辨识 被引量：2

9

作者 刘梦佳 孙自强 卿湘运 《华东理工大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2015年第2期222-230,共9页

表面式永磁同步电机因其结构简单、功率密度高、效率高等优势,被广泛应用于高性能伺服系统以及其他工业场合中。由于电机控制性能受温度和磁饱和等现象影响,电机参数的在线辨识则显得至关重要。针对由于永磁电机数学模型阶数低造成无法... 表面式永磁同步电机因其结构简单、功率密度高、效率高等优势,被广泛应用于高性能伺服系统以及其他工业场合中。由于电机控制性能受温度和磁饱和等现象影响,电机参数的在线辨识则显得至关重要。针对由于永磁电机数学模型阶数低造成无法由一个估计器同时辨识转速和电机参数的问题,本文提出了一种结合EKF和MRAS辨识的优点,在MRAS无速度传感器系统估计转速的基础上通过EKF观测器估计永磁体磁链的解决方法,并与精确MRAS算法作了比较,对自适应PI参数的选择进行了讨论。Simulink仿真研究验证了该方法的有效性和准确性,能满足电机运行速度快且动态要求高的场合需要。 展开更多

关键词 表面式永磁同步电机 扩展的卡尔曼滤波 模型参考自适应观测器 无速度传感器系统

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基于实测数据的气动辨识方法研究和对比 被引量：2

10

作者 彭蜀君 祝刚 《太赫兹科学与电子信息学报》 2016年第2期249-252,258,共5页

气动参数辨识是检验飞行器的真实气动特性与设计值的匹配性的重要方法。研究分析基于理论计算的方法和基于增广的扩展卡尔曼滤波算法,通过实测数据,对比2种辨识方法的估计结果,得到了扩展卡尔曼滤波法可以有效降低实测数据中的噪声影响... 气动参数辨识是检验飞行器的真实气动特性与设计值的匹配性的重要方法。研究分析基于理论计算的方法和基于增广的扩展卡尔曼滤波算法,通过实测数据,对比2种辨识方法的估计结果,得到了扩展卡尔曼滤波法可以有效降低实测数据中的噪声影响,获取更加精确的估计结果的结论。同时结果证明实际辨识结果与设计值之间还存在一定误差,为后续修改设计气动参数值提供了依据。 展开更多

关键词 气动辨识 理论计算 扩展的卡尔曼滤波算法 实测数据

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基于EKF的自组织T-S模糊Elman网络 被引量：6

11

作者 乔俊飞 袁喜春 韩红桂 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2014年第5期853-859,共7页

针对模糊神经网络结构设计问题及模糊集在语言描述上存在的不足,提出一种基于扩展的卡尔曼滤波(EKF)的自组织T-S模糊Elman网络,并推导了网络训练算法.分别采用递归最小二乘法和EKF对线性参数和非线性参数进行更新;基于模糊规则生成准则... 针对模糊神经网络结构设计问题及模糊集在语言描述上存在的不足,提出一种基于扩展的卡尔曼滤波(EKF)的自组织T-S模糊Elman网络,并推导了网络训练算法.分别采用递归最小二乘法和EKF对线性参数和非线性参数进行更新;基于模糊规则生成准则和误差下降率修剪策略实现了模糊规则的增删减.最后通过系统辨识和污水处理建模实验,表明了该算法在保证网络精度和泛化能力的同时,可以有效地简化网络结构. 展开更多

关键词 自组织T-S模糊Elman网络 扩展的卡尔曼滤波 误差下降率 软测量 函数逼近

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隐含波动率曲面:建模与实证 被引量：12

12

作者 陈蓉 吕恺 《金融研究》 CSSCI 北大核心 2010年第8期136-154,共19页

本文利用香港恒生指数期权的数据,对隐含波动率曲面动态过程进行建模和估计,建立起了一个五因子随机隐含波动率模型。在模型的估计方法上,本文首次引入了基于小样本面板数据的扩展的卡尔曼滤波法。结果显示,在香港市场上,扩展的卡尔曼... 本文利用香港恒生指数期权的数据,对隐含波动率曲面动态过程进行建模和估计,建立起了一个五因子随机隐含波动率模型。在模型的估计方法上,本文首次引入了基于小样本面板数据的扩展的卡尔曼滤波法。结果显示,在香港市场上,扩展的卡尔曼滤波法比传统的两步法可以得到更好的估计结果,本文建立起来的五因子随机隐含波动率模型能很好地刻画恒指期权隐含波动率曲面的变动规律,效果明显优于静态隐含波动率模型。 展开更多

关键词 隐含波动率曲面 随机隐含波动率 扩展的卡尔曼滤波法

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