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自适应渐消无迹卡尔曼滤波锂电池SoC估计 被引量:3
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作者 郭向伟 李璐颖 +2 位作者 王晨 王亚丰 李万 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2024年第3期167-175,共9页
精确的荷电状态(SoC)是锂电池安全高效运行的重要保障,文章针对传统无迹卡尔曼滤波(UKF)对非线性系统突变状态跟踪能力差,导致SoC估计精度低的问题,提出一种新型自适应渐消无迹卡尔曼滤波(AFUKF)SoC估计方法。首先,通过设计新型衰减因子... 精确的荷电状态(SoC)是锂电池安全高效运行的重要保障,文章针对传统无迹卡尔曼滤波(UKF)对非线性系统突变状态跟踪能力差,导致SoC估计精度低的问题,提出一种新型自适应渐消无迹卡尔曼滤波(AFUKF)SoC估计方法。首先,通过设计新型衰减因子对UKF误差协方差矩阵进行加权,并基于新型衰减因子完成AFUKF的设计,减小陈旧量测值对估计结果的影响,提高传统UKF的估计精度和跟踪能力。其次,基于自主实验平台测试数据,验证了本文所提AFUKF算法存在初始误差时,相较于传统UKF算法,ECE工况下平均绝对误差和均方根误差分别下降了47.95%和33.92%,DST工况下分别下降了36.40%和27.73%;相较于同类改进的AUKF算法,ECE工况下平均绝对误差和均方根误差分别下降了43.36%和33.51%,DST工况下分别下降了39.01%和25.63%。模型结果表明,相比于传统UKF算法以及同类型改进的AUKF算法,AFUKF具有更高的估计精度,且在相同初始SoC误差条件下具有更好的鲁棒性。 展开更多
关键词 荷电状态 衰减因子 无迹卡尔曼滤波 自适应渐消无迹卡尔曼滤波
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基于自适应无迹卡尔曼滤波的气流角融合方法
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作者 吴云燕 黄天鹏 +2 位作者 刘武 朱雪耀 马钊 《电光与控制》 CSCD 北大核心 2024年第11期109-114,共6页
迎角、侧滑角是影响飞控系统安全的关键参数,而大气数据系统在恶劣天气、机动飞行情况下难以准确测量气流角,在故障隔离失败情况下甚至会引发飞行安全问题。鉴于此,提出基于自适应无迹卡尔曼滤波(AUKF)的气流角融合方法,通过惯导系统和... 迎角、侧滑角是影响飞控系统安全的关键参数,而大气数据系统在恶劣天气、机动飞行情况下难以准确测量气流角,在故障隔离失败情况下甚至会引发飞行安全问题。鉴于此,提出基于自适应无迹卡尔曼滤波(AUKF)的气流角融合方法,通过惯导系统和飞行器动力学模型信息构建滤波模型,同时将自适应滤波思想应用于无迹卡尔曼滤波器,利用观测残差序列构建卡方检验和自适应渐消矩阵,实现了动态飞行、故障情况下气流角的高精度输出。仿真结果表明,所提方法的性能优于传统卡尔曼滤波算法,具有较大的工程应用价值。 展开更多
关键词 迎角 侧滑角 自适应无迹卡尔曼滤波 故障自检测 卡方检验 自适应矩阵
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基于新息协方差的自适应渐消卡尔曼滤波器 被引量:48
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作者 徐定杰 贺瑞 +1 位作者 沈锋 盖猛 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2011年第12期2696-2699,共4页
自适应渐消卡尔曼滤波采用渐消因子抑制滤波器的记忆长度,当系统模型和噪声模型建立不准确时,能够有效地抑制滤波器的发散。但是现有计算渐消因子的方法公式表达复杂,计算过程繁琐,不利于组合导航等一些实时的应用。针对这种情况,提出... 自适应渐消卡尔曼滤波采用渐消因子抑制滤波器的记忆长度,当系统模型和噪声模型建立不准确时,能够有效地抑制滤波器的发散。但是现有计算渐消因子的方法公式表达复杂,计算过程繁琐,不利于组合导航等一些实时的应用。针对这种情况,提出了一种利用新息协方差计算渐消因子的方法,通过渐消因子自适应地调整误差协方差,补偿不完整信息的影响。该方法计算量小,提高了滤波算法的可靠性。最后,仿真结果证明了该方法的有效性。 展开更多
关键词 卡尔曼滤波 因子 新息协方差 自适应算法
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一种基于指数渐消因子的自适应卡尔曼滤波算法 被引量:16
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作者 孙章国 钱峰 《电子测量技术》 2010年第1期40-42,共3页
本文应用自适应估计理论,提出了一种指数渐消因子自适应算法。该算法通过实测残差与理论残差的比值来确定指数方程的系数,调节自适应渐消因子,保证了滤波的稳定性,提高了滤波精度,并且冲破了经验储备系数的限制。最后对比其他三种自适... 本文应用自适应估计理论,提出了一种指数渐消因子自适应算法。该算法通过实测残差与理论残差的比值来确定指数方程的系数,调节自适应渐消因子,保证了滤波的稳定性,提高了滤波精度,并且冲破了经验储备系数的限制。最后对比其他三种自适应滤波算法进行了仿真比较,仿真结果表明,指数渐消因子自适应滤波算法是一种实用而有效的算法。 展开更多
关键词 卡尔曼滤波 自适应卡尔曼滤波 指数因子 储备系数
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基于渐消卡尔曼滤波算法的航空发动机参数估计方法 被引量:2
5
作者 黄辉先 任科明 +1 位作者 李燕 庄选 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2013年第10期2993-2995,2999,共4页
针对航空发动自适应模型误差无法完全消除,可能导致参数估计结果严重偏离甚至滤波发散的问题,提出一种带渐消因子的卡尔曼参数估计方法,采用在线调整卡尔曼方程残差的权重、加强现实测量数据在状态估计中作用的策略,保证了发动机性能参... 针对航空发动自适应模型误差无法完全消除,可能导致参数估计结果严重偏离甚至滤波发散的问题,提出一种带渐消因子的卡尔曼参数估计方法,采用在线调整卡尔曼方程残差的权重、加强现实测量数据在状态估计中作用的策略,保证了发动机性能参数估计的准确性。仿真结果表明,该方法不仅克服了滤波发散现象,具有更优的收敛速度和估计精度,且计算量小,实现简单,便于实际应用。 展开更多
关键词 航空发动机 自适应模型 参数估计 卡尔曼滤波 因子
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基于渐消卡尔曼滤波器的永磁同步电机的仿真 被引量:3
6
作者 余跃 何凤有 鲍卫宁 《微特电机》 北大核心 2011年第6期12-14,共3页
使用带渐消因子的自适应卡尔曼滤波构造了永磁同步电机的速度观测器。该滤波器根据永磁同步电机的输出,在线自适应调整渐消因子,从而使滤波器在电机模型存在误差或电机受到外扰的情况下仍收敛并保持最佳,同时具有高收敛速率的特点。最... 使用带渐消因子的自适应卡尔曼滤波构造了永磁同步电机的速度观测器。该滤波器根据永磁同步电机的输出,在线自适应调整渐消因子,从而使滤波器在电机模型存在误差或电机受到外扰的情况下仍收敛并保持最佳,同时具有高收敛速率的特点。最后对基于渐消卡尔曼滤波器的永磁同步电机进行仿真实验。仿真结果表明,该观测器能有效地实现电机的转速观测,具有良好的动、静态特性。 展开更多
关键词 永磁同步电机 卡尔曼滤波 自适应滤波 因子
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一种基于强跟踪无迹卡尔曼滤波算法的组合导航方法
7
作者 陈晓锋 庄巍 +3 位作者 李少勇 伍超明 范建林 刘大伟 《机电工程技术》 2024年第12期105-110,共6页
组合导航在日常生活中的使用日益增多,其常用的滤波算法为卡尔曼滤波算法,鉴于常规卡尔曼滤波在组合导航系统发生激变时,算法对激变状态跟踪性能不佳的局限性。为了提高组合导航系统对运载体状态发生激变时的追踪能力,提出利用强跟踪算... 组合导航在日常生活中的使用日益增多,其常用的滤波算法为卡尔曼滤波算法,鉴于常规卡尔曼滤波在组合导航系统发生激变时,算法对激变状态跟踪性能不佳的局限性。为了提高组合导航系统对运载体状态发生激变时的追踪能力,提出利用强跟踪算法与无迹卡尔曼滤波算法进行结合,进行互补,形成强跟踪无迹卡尔曼滤波算法。利用无迹变换代替强跟踪滤波中的雅可比矩阵的求解,简化了计算步骤。强跟踪无迹卡尔曼滤波算法既有鲁棒性强、实现简单的优点,也有滤波精度高的优点。通过实验对比EKF、UKF和STUKF分别在组合导航系统中的定位性能。结果表明:EKF在仿真中的定位误差为0.4 m;UKF的定位误差为0.33 m;STUKF的定位误差为0.3 m;STUKF相比EKF和UKF的定位精度有所提升,分别提升了25%和0.09%。验证了该算法的有效性。 展开更多
关键词 组合导航 因子 强跟踪滤波 无迹卡尔曼滤波
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基于改进强跟踪无迹卡尔曼滤波的电力信号同步相量跟踪算法 被引量:17
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作者 牛胜锁 王春鑫 +2 位作者 梁志瑞 饶毅 陈泽雄 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第11期2255-2264,共10页
配电网中各类噪声对相量测量产生较大影响,研究在高噪声环境下能够可靠检测并能快速跟踪电力信号突变的同步相量测量算法,对保证电网的稳定性与可靠性具有重要意义。提出基于量测量误差协方差次优估计的自适应强跟踪无迹卡尔曼滤波(SEME... 配电网中各类噪声对相量测量产生较大影响,研究在高噪声环境下能够可靠检测并能快速跟踪电力信号突变的同步相量测量算法,对保证电网的稳定性与可靠性具有重要意义。提出基于量测量误差协方差次优估计的自适应强跟踪无迹卡尔曼滤波(SEMEC-ASTUKF)的同步相量测量算法。首先根据递归最小二乘法提出一种自适应常值噪声统计估计器提高量测噪声协方差估计精度;然后根据电力信号突变后特征,构建突变检测算法和渐消因子次优估计算法,改善强跟踪无迹卡尔曼滤波(STUKF)算法在高噪声环境下对突变检测能力弱和跟踪突变慢的缺陷。利用实测信号对算法性能进行验证,结果表明,SEMEC-ASTUKF算法具有更高的测量精度,对突变具有更好的检测灵敏度和更高的跟踪速度。 展开更多
关键词 高噪声 强跟踪无迹卡尔曼滤波 常值噪声统计估计器 因子
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基于自适应渐消无迹粒子滤波的Unscented FastSLAM算法 被引量:5
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作者 王倩 曾庆军 +3 位作者 张家敏 姚金艺 周启润 戴晓强 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2019年第5期1315-1318,共4页
针对机器人导航无迹快速同步定位与地图构建(Unscented Fast SLAM)算法由于重采样造成样本粒子退化,进而导致估计精度下降的问题,提出一种基于自适应渐消无迹粒子滤波的Unscented Fast SLAM算法。该算法将无迹粒子滤波与渐消滤波相融合... 针对机器人导航无迹快速同步定位与地图构建(Unscented Fast SLAM)算法由于重采样造成样本粒子退化,进而导致估计精度下降的问题,提出一种基于自适应渐消无迹粒子滤波的Unscented Fast SLAM算法。该算法将无迹粒子滤波与渐消滤波相融合产生自适应建议分布函数,同时将粒子根据权值进行优化组合,仅对组合后的部分不稳定的粒子进行系统重采样。通过这两方面使得系统在具有高度自适应性的同时保证粒子的多样性,缓解粒子的退化现象。仿真实验表明,提出算法与Unscented Fast SLAM算法相比,可以用较少的粒子实现更高的SLAM的估计精度,很大程度上降低了SLAM算法的复杂度。 展开更多
关键词 同步定位与地图构建 粒子退化 自适应消无粒子滤波 自适应部分系统重采样
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基于修正卡尔曼滤波的目标跟踪 被引量:26
10
作者 杨永建 樊晓光 +2 位作者 王晟达 禚真福 徐洋 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2014年第5期846-851,共6页
分析了卡尔曼滤波算法在目标状态发生突变和运动模型建立不准确时估计精度降低,甚至发散的原因,对比自适应渐消卡尔曼滤波算法,提出了一种通过直接修正预测值来提高卡尔曼滤波算法精度、改善算法性能的修正算法。修正的算法通过设置判... 分析了卡尔曼滤波算法在目标状态发生突变和运动模型建立不准确时估计精度降低,甚至发散的原因,对比自适应渐消卡尔曼滤波算法,提出了一种通过直接修正预测值来提高卡尔曼滤波算法精度、改善算法性能的修正算法。修正的算法通过设置判定准则和修正准则,实时修正预测值,在滤波初始阶段可迅速降低估计误差、提高稳态时的滤波精度、缩短收敛时间;当目标发生状态突变时,可消除或降低由于目标状态突变造成的滤波跟踪精度下降、滤波发散的问题;当目标运动建模不准确时,可消除或降低由于建模不准确带来的模型误差。仿真实例说明了算法的有效性和较强的实际应用指导意义。 展开更多
关键词 卡尔曼滤波 运动状态 运动模型 自适应卡尔曼滤波 修正预测值 滤波发散
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基于卡尔曼滤波器的高动态GPS载波跟踪环 被引量:20
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作者 沈锋 贺瑞 +1 位作者 吕东泽 周宇 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第8期1041-1047,共7页
为解决传统锁相环(PLL)在高动态环境下对全球定位系统(GPS)信号的跟踪精度问题,将自适应渐消滤波和二级卡尔曼滤波相结合研究了一种新的自适应二级卡尔曼滤波算法,并且提出了一种利用新息协方差计算渐消因子的方法,通过自适应渐消因子... 为解决传统锁相环(PLL)在高动态环境下对全球定位系统(GPS)信号的跟踪精度问题,将自适应渐消滤波和二级卡尔曼滤波相结合研究了一种新的自适应二级卡尔曼滤波算法,并且提出了一种利用新息协方差计算渐消因子的方法,通过自适应渐消因子在线调节误差协方差矩阵补偿不完整信息的影响,使滤波器在系统模型不完整或者噪声统计特性不准确时仍接近最优。基于自适应二级卡尔曼滤波算法提出了一种高动态GPS载波跟踪环的设计方案。仿真结果表明,提出的方案较传统PLL的跟踪精度有显著提高,频率跟踪精度提高到9.28Hz。 展开更多
关键词 高动态GPS 二级卡尔曼滤波 因子 自适应算法 载波跟踪
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双重遗忘卡尔曼滤波PMLSM无位置传感控制研究 被引量:5
12
作者 朱军 李香君 +2 位作者 付融冰 吴宇航 田淼 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第2期672-678,共7页
针对EKF估计PMLSM位置存在模型不精确、噪声统计特性不确定时估计精度不高,且有可能导致滤波发散的问题,提出一种双重遗忘卡尔曼滤波法,它是在EKF的基础上引入自适应渐消因子,实现第一重遗忘,引入Sage-Husa自适应滤波法,实现第二重遗忘... 针对EKF估计PMLSM位置存在模型不精确、噪声统计特性不确定时估计精度不高,且有可能导致滤波发散的问题,提出一种双重遗忘卡尔曼滤波法,它是在EKF的基础上引入自适应渐消因子,实现第一重遗忘,引入Sage-Husa自适应滤波法,实现第二重遗忘。实验表明:该方法不论是同步速度还是负载突变,均按正弦规律递减,负载突变前、后速度稳定误差最大值分别为0.469%、0.943%,最终将稳定在0.167%附近,跟踪效果随仿真时间的加长而更好。 展开更多
关键词 PMLSM 卡尔曼滤波 自适应因子 Sage-Husa自适应滤波 双重遗忘卡尔曼滤波
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强跟踪-容积卡尔曼滤波在弹道式再入目标跟踪中的应用 被引量:10
13
作者 张龙 崔乃刚 +1 位作者 王小刚 白俞亮 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第2期211-218,共8页
对于具有一定机动能力的弹道式再入目标跟踪问题,稳定性好、鲁棒性强、收敛精度高的估计方法是保证跟踪精度的关键。针对再入运动模型和测量体制的强非线性以及目标机动引起的滤波精度下降问题,提出一种将强跟踪滤波(STF)和基于三阶球面... 对于具有一定机动能力的弹道式再入目标跟踪问题,稳定性好、鲁棒性强、收敛精度高的估计方法是保证跟踪精度的关键。针对再入运动模型和测量体制的强非线性以及目标机动引起的滤波精度下降问题,提出一种将强跟踪滤波(STF)和基于三阶球面-向径容积规则的容积卡尔曼滤波(CKF)相结合的强跟踪-容积卡尔曼滤波(STCKF)。通过将强跟踪算法中的自适应渐消因子引入到滤波时间更新和测量更新方程中,在线实时调整滤波增益矩阵,能有效避免模型失准造成的滤波性能下降,使该算法兼具CKF滤波精度高和STF鲁棒性强的优点。通过数学仿真表明,改进后的STCKF可以实现对具有机动的弹道式再入目标的高精度跟踪,相对于CKF精度提高50%,并且具有更强的鲁棒性和自适应能力。 展开更多
关键词 弹道式再入目标跟踪 容积卡尔曼滤波 自适应因子 非线性系统
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渐消记忆自适应滤波在传递对准中的应用 被引量:3
14
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。 展开更多
关键词 捷联惯性导航系统 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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基于卡尔曼滤波的Galileo动态定位
15
作者 易冰歆 张其善 《公路交通科技》 CAS CSCD 北大核心 2006年第12期142-144,148,共4页
采用一种Galileo动态定位滤波的方法,该方法从Galileo接收机输出的定位结果入手,将各种误差因素的影响等效为一个总误差,对Galileo接收机的机动载体加速度采用当前统计模型,利用线性卡尔曼滤波器进行动态定位数据的处理,并将带次优渐消... 采用一种Galileo动态定位滤波的方法,该方法从Galileo接收机输出的定位结果入手,将各种误差因素的影响等效为一个总误差,对Galileo接收机的机动载体加速度采用当前统计模型,利用线性卡尔曼滤波器进行动态定位数据的处理,并将带次优渐消因子的卡尔曼滤波算法应用到Galileo动态定位中。本模型简单,实时性好,滤波后定位精度得到提高。 展开更多
关键词 GALILEO系统 动态滤波 自适应滤波 带次优因子的卡尔曼滤波
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基于改进的自适应渐消UKF机床主轴热平衡试验 被引量:2
16
作者 余文利 邓小雷 +1 位作者 姚鑫骅 傅建中 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期363-373,共11页
数控机床的主轴热平衡试验是进行热误差建模和补偿的必要手段,是准确获得数控机床主轴的热敏感点、温度场和热位移以及热平衡时间等热态特性的方法。本文提出一种基于改进的自适应渐消无迹卡尔曼滤波(Adaptive fading unscented Kalman ... 数控机床的主轴热平衡试验是进行热误差建模和补偿的必要手段,是准确获得数控机床主轴的热敏感点、温度场和热位移以及热平衡时间等热态特性的方法。本文提出一种基于改进的自适应渐消无迹卡尔曼滤波(Adaptive fading unscented Kalman filter,AFUKF)的快速辨识机床主轴选点温升的方法。首先,在标准UKF中引入渐消因子,使用残差归一化自动更新渐消因子,并将其引入增益矩阵,增强测量值在计算中的权重;其次,通过使用自适应规则,动态调整过程噪声和测量噪声协方差阵,减少外部扰动对温升预测的影响,以获得更好的滤波性能。仿真结果表明,提出的机床主轴温升快速辨识方法可以在很短的时间内预测选点的温升,且预测结果与热平衡试验结果吻合,验证了本文方法的可行性和有效性。 展开更多
关键词 数控机床 主轴温升 快速辨识 自适应渐消无迹卡尔曼滤波 热平衡试验
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基于自适应渐消UKF的FastSLAM算法 被引量:2
17
作者 王秉洲 王慧斌 +1 位作者 沈洁 张丽丽 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2020年第9期213-218,共6页
同时定位与地图构建(Simultaneous Lolalization And Mapping,SLAM)是未知环境下实现机器人自主导航的主要方法,FastSLAM是一个著名的SLAM问题解决方法。由于FastSLAM使用序贯重要性采样的方法,随着算法迭代计算,大部分粒子的权重值变... 同时定位与地图构建(Simultaneous Lolalization And Mapping,SLAM)是未知环境下实现机器人自主导航的主要方法,FastSLAM是一个著名的SLAM问题解决方法。由于FastSLAM使用序贯重要性采样的方法,随着算法迭代计算,大部分粒子的权重值变得很小,只有很少粒子具有较大的权重,算法发生退化。为了使采样的粒子分布更加精确,避免粒子出现退化情况,从而进一步提高FastSLAM算法的估计精度,提出了一种基于自适应渐消无迹卡尔曼滤波(AFUKF)的快速同步定位和地图创建(FastSLAM)算法。针对FastSLAM的粒子退化问题,从研究粒子的建议分布函数出发,采用渐消无迹卡尔曼滤波(Adaptive Fading Unscented Kalman Filter,AFUKF)代替扩展卡尔曼滤波器(Extended Kalman Filter,EKF)来估计机器人位姿的建议分布函数,避免了EKF的线性化误差。同时,利用自适应渐消滤波思想产生一种参数可自适应调节的建议分布函数,使其更接近移动机器人的后验位姿概率分布,减缓粒子集的退化。在MATLAB平台上的仿真实验结果表明,所提方法的位置估计均方误差比标准FastSLAM降低了28.7%,即估计精度提升了28.7%。在与近几年相关算法的对比实验中,所提方法也取得了较高的估计精度。改变粒子数量条件进行实验时,随着粒子数量的增加,各算法的估计精度都在提升,所提算法依然取得了最好的估计精度。实验结果充分说明,提出的算法计算建议分布函数更加精确,有效缓解了FastSLAM算法中的粒子退化问题,从而显著提高了算法的估计精度。 展开更多
关键词 同步定位与地图构建 机器人 自适应渐消无迹卡尔曼滤波 粒子退化 建议分布函数
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基于序贯辅助自适应渐消UKF的列车定位信息融合算法 被引量:7
18
作者 李卫东 余跃 +1 位作者 王运明 初宪武 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第7期1838-1844,共7页
针对北斗卫星导航系统(Beidou Navigation Satellite System,BDS)/惯性导航系统(Inertial Navigation System,INS)列车定位模型不准确和噪声统计特性不明导致定位精度低的问题,建立基于BDS/INS的列车紧耦合组合定位系统模型。分别建立... 针对北斗卫星导航系统(Beidou Navigation Satellite System,BDS)/惯性导航系统(Inertial Navigation System,INS)列车定位模型不准确和噪声统计特性不明导致定位精度低的问题,建立基于BDS/INS的列车紧耦合组合定位系统模型。分别建立系统状态方程和量测方程,提出基于序贯辅助自适应渐消无迹卡尔曼滤波的列车定位信息融合算法。在标准无迹卡尔曼滤波(unscented Kalman filter,UKF)的基础上,该改进UKF算法引入自适应渐消因子,实时调整滤波增益,降低量测方程中噪声对状态更新的影响,提高列车定位的精度。采用序贯辅助方式增加多重渐消因子的灵活度,使得不同滤波通道具有不同调节能力,提高算法的整体性能。最后,将改进UKF与标准UKF分别应用于列车紧耦合组合定位系统模型,仿真结果表明,在列车卫星信号良好的情况下,相比于标准UKF,改进UKF算法有效降低了列车的位置误差和速度误差;在列车部分卫星信号失锁的情况下,改进UKF算法依然能够提供100 s内10 m以下的导航精度,满足列车定位的基本要求。该算法提高了导航精度,降低了列车定位的误差。 展开更多
关键词 列车定位 信息融合 无迹卡尔曼滤波 因子 序贯辅助
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自适应渐消EKF在移动机器人SLAM中的应用 被引量:3
19
作者 杨林志 高宏力 +1 位作者 宋兴国 应宏钟 《机械设计与制造》 北大核心 2019年第11期249-252,共4页
针对即时定位与地图构建(Simultaneous localization and mapping,SLAM)中经典方法的误差累积以及噪声干扰问题,提出基于自适应渐消EKF的SLAM算法。该算法通过引入自适应渐消因子,实时在线调整先验概率密度估计,减小陈旧观测信息对系统... 针对即时定位与地图构建(Simultaneous localization and mapping,SLAM)中经典方法的误差累积以及噪声干扰问题,提出基于自适应渐消EKF的SLAM算法。该算法通过引入自适应渐消因子,实时在线调整先验概率密度估计,减小陈旧观测信息对系统估计的影响,在保证协方差矩阵正定性的同时,达到提高SLAM算法估计精度及增强其鲁棒性的目的。通过仿真和基于开源数据集的实验,将提出的算法与EKF-SLAM和UKF-SLAM两种算法进行比较,结果表明AFEKF-SLAM算法在估计精度上优于另外两种算法。 展开更多
关键词 移动机器人 即时定位与地图构建 自适应因子 卡尔曼滤波 概率分布
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自适应渐消卡尔曼滤波及其在SINS初始对准中的应用 被引量:19
20
作者 郭士荦 吴苗 +1 位作者 许江宁 李京书 《武汉大学学报(信息科学版)》 EI CSCD 北大核心 2018年第11期1667-1672,1680,共7页
卡尔曼滤波常常被用于惯性导航系统初始对准算法,其使用前提是对系统状态进行建模,从而得到比较准确的系统噪声和观测噪声统计特性。在模型失配和观测噪声干扰的情况下,常规卡尔曼滤波会出现精度下降甚至发散,从而影响初始对准精度。针... 卡尔曼滤波常常被用于惯性导航系统初始对准算法,其使用前提是对系统状态进行建模,从而得到比较准确的系统噪声和观测噪声统计特性。在模型失配和观测噪声干扰的情况下,常规卡尔曼滤波会出现精度下降甚至发散,从而影响初始对准精度。针对这一问题,提出了一种新型渐消卡尔曼滤波算法,引入了多重渐消因子对预测误差协方差阵进行调整,设计了基于新息向量统计特性的滤波状态χ^2检验条件,使渐消因子的引入时机更加合理,算法的自适应性得到增强。将改进的卡尔曼滤波算法应用到惯性导航系统的初始对准问题中,仿真试验和实测数据试验结果表明,与常规渐消因子滤波算法相比,新算法可以有效提高滤波精度及鲁棒性。 展开更多
关键词 卡尔曼滤波 惯性导航系统 初始对准 自适应滤波 滤波状态检验
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