Sage_Husa自适应滤波算法在捷联组合导航系统中的应用

以组合导航系统为应用背景,在现有方法的基础上,提出Sage_Husa自适应滤波算法的应用.采用常规卡尔曼滤波时,需要知道系统的数学模型和噪声统计的先验知识,但是在实际系统中,系统的数学模型和噪声统计是未知的、近似的或部分已知的.用不准确的模型或噪声统计设计出的卡尔曼滤波器将导致状态估值误差增大,甚至使滤波发散.Sage_Husa自适应滤波通过软件仿真表明该方法能够使系统误差在较短的时间内收敛,与常规卡尔曼滤波器的精度相当并具有高效率、高精度等优点.

Sage_Husa自适应滤波在大方位失准角初始对准的研究

由于光纤惯导系统导航精度不高,方位角常为大角度,因此系统初始对准的滤波方程为非线性的,为改善非线性模型下初始对准的精度,提出了一种改进Sage_Husa自适应卡尔曼滤波方法并应用于光纤惯导系统初始对准中。建立了大方位失准角初始对准的非线性误差模型,给出了Sage_Husa自适应卡尔曼滤波方程,对Sage_Husa自适应卡尔曼滤波不适合用在非线性滤波的缺陷进行了改进,建立系统噪声统计的估值器,对非线性误差方程进行了改进Sage_Husa自适应卡尔曼滤波仿真。仿真结果表明:改进Sage_Husa自适应卡尔曼滤波能够很好地处理初始对准中的非线性问题,提高初始对准精度,方位失准角误差估计精度较EKF提高27%。

基于自适应滤波与模糊PID的移动机器人导航研究

移动机器人的自主导航是当前机器人控制的研究热点,将GPS/MEMS传感器信号进行融合实现移动机器人的航迹规划与跟踪,最终实现移动机器人自主导航。首先,针对Sage_Husa自适应滤波算法进行改进以有效抑制滤波发散,改善其动态性能和稳定性,提高GPS导航精度。其次,控制器采用模糊PID对控制策略实时改变,以保证控制系统性能指标在最佳范围内,实现控制的稳定性。将改进的Sage_Husa滤波算法与模糊PID应用于移动机器人的自主导航控制。最后,通过仿真和试验,结果表明新建立的方法可行与有效。

改进的Kalman滤波算法在飞行器测距中的应用研究

为了解决四旋翼飞行器避障系统中激光和超声波传感器测距数据误差较大的问题,设计了一种改进的Sage_Husa自适应Kalman滤波算法。首先,在算法中引入遗忘因子,修正观测噪声协方差,校正数据结果,并使用Sage_Husa法对传统自适应Kalman滤波算法进行简化;然后,针对不同材质的障碍物墙面进行测距实验;最后,将结果与单一传感器和传统Kalman滤波算法的实验结果进行对比。结果显示,改进的Kalman滤波算法使激光和超声波传感器测量数据的融合结果更加稳定、准确,证明该算法能有效提高传感器的测量精度。

抗差容积卡尔曼滤波及其在UWB室内定位中的应用

针对超宽带(UWB)观测值异常引起的量测误差及系统噪声先验统计信息未知而导致状态估计误差增大的问题,该文提出了一种带噪声时变估计器的抗差容积卡尔曼滤波(CKF)算法。该算法在滤波过程中,利用预报残差因子构建抗差等价协方差矩阵,控制观测异常值对滤波参数解的影响,同时利用sage_husa算法对系统噪声的统计特性进行实时估计和修正,提高滤波精度和稳定性。实验结果表明,所提算法不仅能有效地消除量测误差对滤波解的影响,而且能在系统噪声先验信息未知的情况下更进一步提高UWB室内定位的精度和可靠性。