基于修正卡尔曼滤波的目标多源跟踪

针对多源跟踪测量信号处理原则进行了分析和研究,并在此基础上对多源信号筛选和滤波估计值的修正原则进行了研究,确保了所得修正测量值的可靠性和滤波估计值判定门限的可信度。对修正卡尔曼滤波跟踪算法进行了研究,分析了其优势和不足,并提出了采用多源跟踪和修正估计协方差的方法来弥补修正卡尔曼滤波跟踪的不足。仿真对比实验验证了所提出跟踪模型的有效性。

基于卡尔曼滤波修正算法的电池SOC估算

电池荷电状态(SOC)的估算是电池管理系统的核心内容,SOC估算准确与否,将直接影响到电池管理系统的决策和控制。在结合开路电压法、安时法的基础上,充分利用扩展卡尔曼滤波法的修正功能,综合考虑电池充放电倍率、温度和充放电循环次数等因素对SOC估算的影响,提出了卡尔曼滤波修正算法,并将其应用在插电式混合动力汽车电池管理系统中。研究结果表明,卡尔曼滤波修正算法有效地解决了传统安时法无法估计SOC初值和误差累积,以及开路电压法需要电池静置无法做到在线估算SOC等问题,获得了更高的估算精度,为电池管理系统提供一种实用的SOC估算方案。

修正增益卡尔曼滤波算法在被动测距问题中的应用

在采用被动导引头的导弹突防过程中,准确并及时地得到自身距离拦截器的距离信息,是制定导弹突防策略的关键。针对采用红外成像装置作为测量手段的飞行体,研究了利用红外成像装置观测空中运动目标所获得的目标视线角信息,采用修正增益卡尔曼滤波算法从目标视线角信息中提取出一定精度的飞行体至目标的距离信息的被动测距问题。文中给出了四种不同计算工况下的仿真结果曲线。仿真算例验证了被动测距方法的有效性,证明了载体进行机动有助于被动测距精度的提高。

一种反馈修正推广卡尔曼滤波算法及其应用

针对在被动方式下进行目标定位时滤波收敛速度慢和估计精度不高的问题 ,本文介绍了一种反馈修正推广卡尔曼滤波算法。通过引入可观性弱的距离及距离变化率的估计值作为反馈变量 ,作为虚拟观测变量对系统状态进行二次估计 ,可以大大提高算法的收敛速度 ,本文对该算法进行了详细的推导并将其应用于目标被动定位估计器设计中。仿真结果表明 ,该算法在收敛速度 。

修正扩维无迹卡尔曼滤波算法研究

在脉冲星导航中,角位置误差是主要的误差源之一。因此本文基于X射线脉冲星导航,提出了一种修正扩维无迹卡尔曼滤波(MASUKF)算法进行角位置误差的改进。MASUKF算法在原扩维无迹卡尔曼滤波(ASUKF)算法的基础上加入了Roamer延迟的高阶项,并将其作为误差项,将修改后的误差项代入状态方程与量测方程中,即可进行仿真分析。在仿真中,首先将ASUKF算法与UKF算法进行对比仿真模拟试验,结果显示ASUKF算法能显著地提高约45 m的定位精度,在X、Y、Z 3方向的速度误差估计精度约提高了20%;然后比较ASUKF与MASUKF算法,结果显示MASUKF算法较ASUKF算法的速度误差与位置误差的估计精度均提高2%以上。

基于卡尔曼滤波法修正的灰色系统理论在桥梁施工控制中的应用

文章运用卡尔曼滤波法修正的灰色系统理论对桥梁悬臂施工过程中出现的节段挠度实测值与设计值不一致的情况进行分析修正,并以某预应力混凝土连续梁结构为工程实例,运用灰色系统控制理论以及卡尔曼滤波法修正的灰色系统理论分别对其进行挠度的预测,结果表明:经过卡尔曼滤波修正的灰色系统理论能够更有效地减小预测值与实测值的偏差,更好地对成桥线形进行控制。

基于测向交叉和卡尔曼滤波的多舰无源被动定位算法

在分布式多舰无源被动定位算法中 ,用修正增益推广卡尔曼滤波器对海上运动舰艇辐射源进行纯方位跟踪时 ,会出现滤波发散的情况。本文讨论了进行多舰纯方位定位跟踪融合的方法 ,提出一种通过测向交叉定位的结果来改进修正增益推广卡尔曼滤波器的方法 ,提高其稳定性 ,减少其滤波发散的可能 ,提高定位精度 。

高精度定位定向系统的修正 Kalman 滤波组合导航

指出了在组合导航系统中，Ｋａｌｍａｎ滤波器的预测周期与滤波周期之间的异步性会给滤波器的动特性带来不良影响。针对这一问题，提出了一种修正Ｋａｌｍａｎ滤波算法，并将其应用于高精度定位定向系统的“惯性／位置”组合导航中。

基于修正极坐标滤波的水下目标运动要素解算方法

针对水面舰艇鱼雷防御系统中双基阵纯方位定位问题,提出了修正极坐标卡尔曼滤波算法,分析了方位数据测量误差和时空关联对跟踪性能的影响。仿真结果表明,修正极坐标滤波可以快速、稳定地完成目标运动要素的估计,且该算法的稳定性有所增强,适合于工程应用。

基于最小化新息协方差的修正SRCKF算法

目标跟踪过程中的模型误差会使得平方根容积卡尔曼滤波(SRCKF)性能下降,滤波精度降低;自适应滤波中的修正卡尔曼滤波(AKF)算法可以有效解决这一问题,但是难以应用到非线性滤波中。为了克服模型误差带来的不利影响,同时,进一步提高修正思想的应用范围,在SRCKF的基础上,基于最小化新息协方差准则推导了修正系数的向量形式,提出修正SRCKF(ASRCKF)算法。所提算法通过利用后期的测量数据,增加对测量值的信任度,从而达到对目标模型误差进行补偿的目的。仿真结果表明:与SRCKF和强跟踪SRCKF算法相比,所提ASRCKF算法能有效抑制模型误差,有着更优的滤波性能。

直角坐标系下的雷达跟踪滤波算法分析

在直角坐标下,目标的运动模型能较好地描述,一般认为能得到更高的滤波精度。文中对直角坐标系下的修正无偏转换测量卡尔曼滤波(MUCMKF)、扩展卡尔曼滤波(EKF)、无迹滤波(UF)算法进行了总结分析,并对它们的初始协方差矩阵设置给出了建议,以使滤波器快速收敛。最后,通过实验,对几种方法的性能进行了比较。结果表明,在较大的测量误差下,UF、MUCMKF的性能明显好于EKF。

基于车载摄像头的车辆前方移动光源轨迹预测算法

为增强汽车自适应大灯在夜间多类型光源路况中控制的实时性和准确性。以车载摄像头对前方移动光源位置坐标的捕捉为基础,提出了在自回归模型嵌入自适应修正卡尔曼滤波(KF)算法的预测方法。自回归模型对夜间移动光源的运动轨迹可进行多个时间步长的实时预测,自适应修正KF算法根据车辆当前行驶环境特征,对自回归模型中的移动光源历史轨迹数据存在的偏差进行实时判别修正,以保证模型预测的准确性。仿真结果表明:所提预测算法具有极高的准确性和实时性,可有效提高自适应大灯系统的控制性能。

一种速度矢量和位置矢量分离估计的固定单站无源定位改进算法

针对无源定位必须实现快速和稳定定位跟踪的要求,提出一种目标速度矢量和位置矢量分离估计的改进算法。该算法首先利用目标辐射源脉冲到达时间、到达方向、方位角变化率和仰角变化率建立了两组速度矢量作为变量的伪线性观测方程,并利用伪线性卡尔曼滤波算法估计目标速度,然后建立了将位置矢量作为变量的状态方程,而速度矢量作为确定性控制项加入状态方程,并利用修正增益扩展卡尔曼滤波算法对目标位置进行滤波。计算机仿真表明本文的算法具有定位精度高,收敛速度快的优点。

机载单站对运动目标无源定位跟踪算法

针对无源定位系统中,机载单站相对于运动辐射源目标作为状态模型,在测方位角及其变化率基础上,引入多普勒频率变化率参数构建观测模型。常用的扩展卡尔曼滤波(EKF)存在不稳定和精度低的问题,采用修正增益的扩展卡尔曼滤波算法(MGEKF),找出修正函数矩阵,实现定位状态滤波估计。仿真结果表明,MGEKF算法较之EKF算法有较高的定位精度和较快的收敛速度。

基于MVEKF的单站无源定位跟踪方法研究

单站无源定位是电子战中的一项重要技术。采用基于到达方向(DOA)和到达时间差(TOA)测量信息,可以实现固定观测站对运动辐射源的无源定位和跟踪。讨论了扩展卡尔曼滤波(EKF)及其改进形式修正协方差的扩展卡尔曼滤波(MVEKF)2种算法的原理,指出了应用场合和适用条件,并运用EKF和MVEKF对无源定位进行滤波估计。通过仿真,说明了2种算法的有效性,并验证了MVEKF对定位性能的改善。

存在非高斯重尾分布噪声的纯方位目标跟踪算法

纯方位目标跟踪是目标跟踪研究中的热点问题,针对目标跟踪方程中的非高斯重尾分布噪声问题,提出了一种针对非高斯重尾分布噪声的卡尔曼滤波算法。该方法通过建立基于存在异常值的高斯分布的层次高斯模型来近似未知的非高斯重尾分布系统过程噪声和测量噪声,并使用变分贝叶斯推断来学习混合概率,解决混合概率不确定带来的滤波性能下降的问题,从而提高滤波的鲁棒性。同时针对纯方位目标跟踪模型的非线性,结合修正增益卡尔曼滤波来降低量测方程非线性的影响。数值仿真结果表明,相对于EKF、UKF和变分贝叶斯卡尔曼滤波PEKF-VB、VBEKF,新算法VBMGEKF估计精度分别提高了69.31%、58.08%、127.84%和9.36%,具备更好的鲁棒性与精度。

基于MVEKF的空地反辐射导弹被动定位研究

采用捷联惯导系统的空地反辐射导弹在攻击过程中,容易因敌雷达突然关机而丢失目标,针对此问题,研究了新的抗目标雷达关机制导方法,该方法将修正极坐标系下的扩展卡尔曼滤波(EKF)算法在修正协方差扩展卡尔曼滤波(MVEKF)算法应用于目标雷达被动定位。仿真结果表明,与EKF算法相比,MVEKF算法是一种性能良好的滤波方法,可以用于解决空地反辐射导弹对目标雷达的被动定位问题。

基于MGEKF的反辐射无人机末制导律设计

针对反辐射无人机攻击空中机动目标的特点,提出了一种利用MGEKF滤波算法估计无人机-目标接近速度信息的变结构导引律;该导引律利用变结构控制的干扰不变性特性,将目标机动看成是未知的有界干扰,实现了目标有界机动条件下视线角速度的零化;同时针对无人机和目标的接近速度信息不能直接测量的特点,对典型的目标运动模式进行运动状态估计;最后在无人机非线性六自由度仿真模型上仿真证明,其末制导精度优于传统广义比例导引律,且具有较好的工程应用前景。