基于5阶降维平方根-容积卡尔曼滤波的动基座对准应用研究

为提高动基座下捷联惯导系统的对准精度、数值稳定性和减小计算量,将5阶容积卡尔曼滤波(CKF)、降维算法、多次离散和平方根(SR)滤波结合起来,形成5阶降维SR-CKF非线性对准方案。为减小5阶CKF的计算量,建立非线性-线性分离的系统模型,引入降维算法;为提高1阶龙格-库塔法的逼近精度,设计多次离散和时间更新的滤波框架;为提高数值稳定性,推导了5阶降维SR-CKF;比较常规3阶SR-CKF、5阶CKF和5阶降维SR-CKF的各项特性。实车动基座对准实验结果表明:该方案对准精度高、数值稳定性强、计算量小,满足应用需要。

基于开口式霍尔传感器的高精度直流计量技术研究与实现

目前,通信基站内多运营商共享一套直流开关电源,该场合下存在对各运营商直流用电量进行精准计量的需求。文中研究了霍尔传感器应用于直流计量时存在的问题。设计了一种降秩平方根卡尔曼滤波算法高效地解决霍尔传感器存在的零点漂移问题。引入非线性拟合算法有效地解决霍尔传感器存在的温度漂移问题。设计的这款基于开口式霍尔传感器的多回路直流计量设备,创新地将霍尔传感器与计量电路集成,能够实现16路用户直流电能的动态计量以及电压电流的实时监测,并且创新性地设计了限位结构充分解决霍尔传感器的偏心问题。试验结果表明,该直流计量设备能够达到1.0级的精度标准。

Lorenz混沌系统的数据同化方法研究

利用数据同化方法研究了Lorenz混沌系统中的非线性问题.提出了一种基于Cholesky分解的降秩平方根滤波算法,可以改善数据同化中的滤波发散现象.通过对卡尔曼滤波误差协方差矩阵进行Cholesky分解,降低协方差矩阵的计算量和存储量,提高滤波的收敛速度.在Lorenz混沌系统上研究了降秩平方根滤波的性能,通过敏感性分析试验,讨论了降秩平方根滤波的稳定性,验证了算法的有效性,比较了降秩平方根滤波与集合卡尔曼滤波的同化性能.结果表明,在Lorenz混沌系统的短期预报实验中,降秩平方根滤波的同化性能优于集合卡尔曼滤波.