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基于多源监测数据的短时雷电精准预警算法设
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作者 杨帆 关屹瀛 +2 位作者 张修典 张洋 陈燕 《自动化技术与应用》 2024年第11期99-102,共4页
为保证雷电预警的精准性,为气象局提供可靠的预警信息,提出基于多源监测数据的短时雷电精准预警算法。该算法利用多普勒天气雷达、闪电定位系统以及大气电场仪,采集雷电的多源监测数据;将采集的数据传送至数据管理模块中,采用联合卡尔... 为保证雷电预警的精准性,为气象局提供可靠的预警信息,提出基于多源监测数据的短时雷电精准预警算法。该算法利用多普勒天气雷达、闪电定位系统以及大气电场仪,采集雷电的多源监测数据;将采集的数据传送至数据管理模块中,采用联合卡尔曼滤波算法,融合多源监测数据;预警展示模块以融合后的数据为基础,通过多变量局部异常系数方法进行雷电的精准预测,并呈现雷电的预警结果。测试结果显示:该算法概率均值结果与临界成功指数结果分别在0.90与0.915以上,能够较好地完成多源监测数据融合,预警雷电发生范围,提升雷电预警精准性。 展开更多
关键词 多源监测数据 短时雷电预测 卡尔曼滤波 数据融合
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Antenna Sidelobe Canceller of Kalman Filter
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作者 Hu, Jia-yuan 《Wuhan University Journal of Natural Sciences》 EI CAS 1999年第2期82-85,共4页
The adaptive array antenna may be considered as a general sidelobe canceller. Directional interference suppression is based on a recursive state estimation of Kalman filter. For the stationary filter,this leads to an... The adaptive array antenna may be considered as a general sidelobe canceller. Directional interference suppression is based on a recursive state estimation of Kalman filter. For the stationary filter,this leads to an iterative solution of Wiener Hops matrix equation. The performance of sidelobe canceller are studied by computer simulation. The result of simulation shows that the sidelobe canceller may be regarded as a special case of an adaptive array atenna. 展开更多
关键词 kalmen filter sidelobe canceller adaptive antenna
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基于抗差自适应估计的微纳卫星相对定位算法
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作者 王昊泽 金小军 +3 位作者 侯聪 周立山 徐兆斌 金仲和 《浙江大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第11期2325-2336,共12页
为了解决微纳卫星编队执行姿态机动任务时,差分定位性能降低甚至不能定位的问题,提出基于全视角天线组件的GPS接收和差分定位系统方案.针对星载高动态环境,改进基于几何无关(GF)差分组合和衰减窗口的伪距粗差探测方法.采用抗差自适应扩... 为了解决微纳卫星编队执行姿态机动任务时,差分定位性能降低甚至不能定位的问题,提出基于全视角天线组件的GPS接收和差分定位系统方案.针对星载高动态环境,改进基于几何无关(GF)差分组合和衰减窗口的伪距粗差探测方法.采用抗差自适应扩展卡尔曼滤波算法,将基于新息向量的观测噪声协方差矩阵开窗估计法应用于实时差分定位.建立半物理仿真平台,开展不同场景下的差分定位性能对比验证.结果表明,在全弧段侧摆与区间“侧摆-回正”机动条件下,所提出的基于全视角方案的滤波和估计算法相比于常规方案的扩展卡尔曼滤波(EKF)算法在定位星数、定位精度上均有大幅提升,在短、长基线情况下分别可以达到厘米、分米级的相对定位精度. 展开更多
关键词 实时相对定位 微纳卫星 GPS 抗差自适应扩展卡尔曼滤波(ARKF) 全视角接收系统 抗差估计 Sage滤波
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基于卡尔曼滤波技术解算惯导的水平偏差 被引量:10
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作者 郭立红 朱玮 +1 位作者 李岩 李艳平 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 2003年第4期379-383,共5页
针对测量船惯导系统水平及航向精度检测需求,提出了采用卡尔曼滤波技术解算惯导水平偏差的新方法。对经纬仪校准惯导的基本原理及陀螺的随机飘移分析,利用经纬仪测星方法,在惯导飘移误差小于7′,标定误差可在2″以内,可有效地消除惯导... 针对测量船惯导系统水平及航向精度检测需求,提出了采用卡尔曼滤波技术解算惯导水平偏差的新方法。对经纬仪校准惯导的基本原理及陀螺的随机飘移分析,利用经纬仪测星方法,在惯导飘移误差小于7′,标定误差可在2″以内,可有效地消除惯导的随机游动误差分量,将使测量船的整体测量精度得到显著的提高。 展开更多
关键词 惯性导航系统 卡尔曼滤波 校准 水平偏差 经纬仪 陀螺 随机飘移 测量船
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基于UKF的水下机器人执行器故障检测方法研究 被引量:5
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作者 林昌龙 封锡盛 李一平 《机械设计与制造》 北大核心 2011年第5期168-170,共3页
水下机器人需要在无人干预或者少量干预的情况下自主地完成使命,这就要求它在作业过程中能够自主地检测子系统、传感器和执行器的故障。在确认发生故障的时候,它还需要尽最大可能地进行修复,以确保使命的顺利进行。水下机器人常用的执... 水下机器人需要在无人干预或者少量干预的情况下自主地完成使命,这就要求它在作业过程中能够自主地检测子系统、传感器和执行器的故障。在确认发生故障的时候,它还需要尽最大可能地进行修复,以确保使命的顺利进行。水下机器人常用的执行器包括推进器、舵、机械手等,针对推进器的故障检测问题,首先建立了水下机器人的运动学和动力学模型,然后采用UKF对系统的状态和参数进行联合估计,最后通过外场试验验证了算法的有效性和正确性。 展开更多
关键词 故障检测 水下机器人 无色卡尔曼滤波器
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青霉素半连续发酵过程状态与参数在线辨识 被引量:3
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作者 金沙 张嗣良 俞俊棠 《生物工程学报》 CAS CSCD 北大核心 1989年第4期315-321,共7页
本文建立了带有噪声的适合于工业规模青霉素(丝状菌)半连续发酵数学模型,以排气CO_2释放速率(CER)作为在线观测量,应用推广Kalman滤波器(EKF)进行状态与参数在线辨识,为过程的自适应优化控制奠定了基础。试验表明:滤波得到的状态值与实... 本文建立了带有噪声的适合于工业规模青霉素(丝状菌)半连续发酵数学模型,以排气CO_2释放速率(CER)作为在线观测量,应用推广Kalman滤波器(EKF)进行状态与参数在线辨识,为过程的自适应优化控制奠定了基础。试验表明:滤波得到的状态值与实测值相当吻合,证明滤波器是一种较好的发酵状态及动力学参数变化的在线观察器。 展开更多
关键词 青霉素发酵 参数辨识 状态估计
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基于ROS的惯性和视觉里程计的机器人室内定位 被引量:10
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作者 龚学锐 闵华松 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2019年第5期106-110,共5页
高精度定位是室内移动机器人的基础,针对视觉里程计在室内定位中存在的精度与累计误差的问题,提出基于ORB-SLAM2与IMU的VIORB-SLAM2视觉惯性组合定位方法,首先建立视觉里程计与机器人的坐标系联系。然后利用惯性传感器构建机器人运动预... 高精度定位是室内移动机器人的基础,针对视觉里程计在室内定位中存在的精度与累计误差的问题,提出基于ORB-SLAM2与IMU的VIORB-SLAM2视觉惯性组合定位方法,首先建立视觉里程计与机器人的坐标系联系。然后利用惯性传感器构建机器人运动预测模型,基于Kinect使用ORB-SLAM2输出视觉里程计作为机器人位姿更新,通过扩展卡尔曼滤波器对视觉里程计与IMU输出的位姿进行最优估计。设计了硬件和软件平台对提出的方法进行实验。实验表明该方法优于单独使用传统的轮式里程计与视觉里程计,有效提高了机器人移动过程中的定位精度,减少误差累积。 展开更多
关键词 ORB-SLAM2 视觉里程计 室内定位 IMU 扩展卡尔曼滤波
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卡尔曼滤波方程的改进算法及应用 被引量:9
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作者 李春霞 《哈尔滨商业大学学报(自然科学版)》 CAS 2002年第3期264-267,共4页
针对卡尔曼滤波的缺点 ,提出了一种卡尔滤波的改进算法 ,然后将其应用到给合导航系统中 ,并用实例对该法进行了详细的说明 ,仿真结果表明 ,该方法简单实用 ,效果很好。
关键词 卡尔曼滤波 传感器 组合导航系统
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海洋资料同化对气候季节-年际预测技巧及初始场的影响试验
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作者 孙惠杭 王意国 罗京佳 《热带海洋学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第3期75-90,共16页
集合卡尔曼滤波(Ensemble Kalman filter,EnKF)是一种国内外广泛使用的海洋资料同化方案,用集合成员的状态集合表征模式的背景误差协方差,结合观测误差协方差,计算卡尔曼增益矩阵,有效地将观测信息添加到模式初始场中。由于季节、年际... 集合卡尔曼滤波(Ensemble Kalman filter,EnKF)是一种国内外广泛使用的海洋资料同化方案,用集合成员的状态集合表征模式的背景误差协方差,结合观测误差协方差,计算卡尔曼增益矩阵,有效地将观测信息添加到模式初始场中。由于季节、年际预测很大程度上受到初始场的影响,因此资料同化可以提高模式的预测性能。本文在NUIST-CFS1.0预测系统逐日SST nudging的初始化方案上,利用EnKF在每个月末将全场(full field)海表温度(sea surface temperature SST)、温盐廓线(in-situ temperature and salinity profiles,T-S profiles)以及卫星观测海平面高度异常(sea level anomalies SLA)观测资料同化到模式初始场中,对比分析了无海洋资料同化以及加入同化后初始场的区别、加入海洋资料同化后模式提前1~24个月预测性能的差异以及对于厄尔尼诺-南方涛动(El Ni?o–southern oscillation,ENSO)预测技巧的影响。结果表明,加入海洋资料同化能有效地改进初始场,并且呈现随深度增加初始场改进越显著的特征。加入同化后,对全球SST、次表层海水温度的平均预测技巧均有一定的提高,也表现出随深度增加预测技巧改进越明显的特征。但加入海洋资料同化后,模式对ENSO的预测技巧有所下降,可能是由于模式误差的存在,使得同化后的预测初始场从接近观测的状态又逐渐恢复到与模式动力相匹配的状态,加剧了赤道太平洋冷舌偏西、中东部偏暖的气候平均态漂移。 展开更多
关键词 海洋资料同化 集合卡尔曼滤波 气候预测
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基于增广的广义卡尔曼滤波模型的高精度参数估计 被引量:1
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作者 初宁 邢世其 张锴 《数学的实践与认识》 CSCD 北大核心 2007年第14期50-55,共6页
针对捕食模型、利用已知观测数据、在非线性最小二乘准则下,建立了基于增广的广义卡尔曼滤波模型来解决噪声背景下的高精度参数估计问题,并予以了验证.提出以相平面方程为约束的初值搜索算法,利用Matlab优化工具箱、深度搜索和剪枝加速... 针对捕食模型、利用已知观测数据、在非线性最小二乘准则下,建立了基于增广的广义卡尔曼滤波模型来解决噪声背景下的高精度参数估计问题,并予以了验证.提出以相平面方程为约束的初值搜索算法,利用Matlab优化工具箱、深度搜索和剪枝加速等技术来提高搜索速度.还建立了二重规划模型以解决观测时间有误差时的高精度估计问题,并对时间误差作了正态分布检验. 展开更多
关键词 非线性最小二乘 卡尔曼滤波 高精度参数估计 深度搜索 剪枝加速 二重规划
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