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State of charge estimation by finite difference extended Kalman filter with HPPC parameters identification 被引量:12
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作者 HE Lin HU MinKang +2 位作者 WEI YuJiang LIU BingJiao SHI Qin 《Science China(Technological Sciences)》 SCIE EI CAS CSCD 2020年第3期410-421,共12页
State of charge(SOC) is a key parameter of lithium-ion battery. In this paper, a finite difference extended Kalman filter(FDEKF)with Hybrid Pulse Power Characterization(HPPC) parameters identification is proposed to e... State of charge(SOC) is a key parameter of lithium-ion battery. In this paper, a finite difference extended Kalman filter(FDEKF)with Hybrid Pulse Power Characterization(HPPC) parameters identification is proposed to estimate the SOC. The finite difference(FD) algorithm is benefit to compute the partial derivative of nonlinear function, which can reduce the linearization error generated by the extended Kalman filter(EKF). The FDEKF algorithm can reduce the computational load of controller in engineering practice without solving the Jacobian matrix. It is simple of dynamic model of lithium-ion battery to adopt a secondorder resistor-capacitor(2 RC) network, the parameters of which are identified by the HPPC. Two conditions, both constant current discharge(CCD) and urban dynamometer driving schedule(UDDS), are utilized to validate the FDEKF algorithm.Comparing convergence rate and accuracy between the FDEKF and the EKF algorithm, it can be seen that the former is a better candidate to estimate the SOC. 展开更多
关键词 state of charge lithium-ion battery parameters identification finite difference algorithm extended kalman filter
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A novel strong tracking finite-difference extended Kalman filter for nonlinear eye tracking 被引量:11
2
作者 ZHANG ZuTao ZHANG JiaShu 《Science in China(Series F)》 2009年第4期688-694,共7页
Non-intrusive methods for eye tracking are important for many applications of vision-based human computer interaction. However, due to the high nonlinearity of eye motion, how to ensure the robust- ness of external in... Non-intrusive methods for eye tracking are important for many applications of vision-based human computer interaction. However, due to the high nonlinearity of eye motion, how to ensure the robust- ness of external interference and accuracy of eye tracking poses the primary obstacle to the integration of eye movements into today's interfaces. In this paper, we present a strong tracking finite-difference extended Kalman filter algorithm, aiming to overcome the difficulty in modeling nonlinear eye tracking. In filtering calculation, strong tracking factor is introduced to modify a priori covariance matrix and improve the accuracy of the filter. The filter uses finite-difference method to calculate partial derivatives of nonlinear functions for eye tracking. The latest experimental results show the validity of our method for eye tracking under realistic conditions. 展开更多
关键词 strong tracking finite-difference extended kalman filter (STFDEKF) eye tracking extended kalman filter (EKF) suboptimal fadingfactor
原文传递
中心差分Kalman滤波方法在X射线脉冲星导航中的应用 被引量:10
3
作者 孙景荣 许录平 +2 位作者 梁逸升 谢振华 倪广仁 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期1829-1833,共5页
由于脉冲星脉冲到达时间的测量需要较长时间,基于传统的扩展Kalman滤波的X射线脉冲星定轨方法精度较低。为此,提出了将中心差分Kalman滤波应用于X射线脉冲星导航中,利用中心差分Kalman滤波替代扩展Kalman滤波,通过结合航天器轨道动力学... 由于脉冲星脉冲到达时间的测量需要较长时间,基于传统的扩展Kalman滤波的X射线脉冲星定轨方法精度较低。为此,提出了将中心差分Kalman滤波应用于X射线脉冲星导航中,利用中心差分Kalman滤波替代扩展Kalman滤波,通过结合航天器轨道动力学模型和脉冲星观测信息进行定轨。仿真结果表明,中心差分Kalman滤波方法的定轨精度高于扩展Kalman滤波方法。 展开更多
关键词 自主天文导航 X射线脉冲星 扩展kalman滤波 中心差分kalman滤波
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基于WMIAEKF的锂离子电池SOC与容量联合估算
4
作者 顾乃朋 王亚平 +1 位作者 杨驹丰 栗欢欢 《电源技术》 CAS 北大核心 2024年第1期134-142,共9页
精确的荷电状态(SOC)估算对可靠的电池管理系统来说十分关键。基于二阶等效电路模型,提出了一种加权多新息自适应扩展卡尔曼滤波(WMIAEKF)算法,该算法可以解决传统多新息算法中误差累积的问题,从而提高SOC估算精度。实验仿真结果表明,... 精确的荷电状态(SOC)估算对可靠的电池管理系统来说十分关键。基于二阶等效电路模型,提出了一种加权多新息自适应扩展卡尔曼滤波(WMIAEKF)算法,该算法可以解决传统多新息算法中误差累积的问题,从而提高SOC估算精度。实验仿真结果表明,所提算法比传统的自适应扩展卡尔曼(AEKF)以及多新息自适应扩展卡尔曼(MIAEKF)精度要高,最大误差控制在1.15%以内。此外,基于该算法提出了一种改进的多时间尺度双卡尔曼滤波算法,其中,WMIAEKF用于SOC估算,AEKF用于容量估算,两者结合对电池的SOC和容量进行实时的联合估算。所提算法能够对电池SOC以及容量进行较精确的估计,在新欧洲行驶工况(NEDC)下,SOC估算误差始终控制在1.2%,并且在面对错误容量初始值时也能保持较好的鲁棒性。 展开更多
关键词 等效电路模型 加权多新息算法 扩展卡尔曼滤波算法 SOC估算
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光纤传感器非周期低频动态信号相位载波解调方法研究
5
作者 叶萧然 陈改霞 董慧敏 《激光杂志》 CAS 北大核心 2024年第3期187-192,共6页
为了提高光纤传感器非周期低频动态信号的相位载波解调效果,提出光纤传感器非周期低频动态信号相位载波解调方法研究。采用自适应波束形成算法增强非周期低频动态信号的细节信息;通过奇异值分解算法提取信号的特征;将提取的特征输入到... 为了提高光纤传感器非周期低频动态信号的相位载波解调效果,提出光纤传感器非周期低频动态信号相位载波解调方法研究。采用自适应波束形成算法增强非周期低频动态信号的细节信息;通过奇异值分解算法提取信号的特征;将提取的特征输入到基于双扩展卡尔曼滤波的CD3S信号解调模型中,通过卡尔曼滤波结构剔除噪声;通过联合估计实现动态信号的扩频码同步,完成光纤传感器非周期低频动态信号相位载波解调。实验结果表明,所提方法在有无噪声干扰下解调误码率均处于1.0%以下,解调后位移误差低至12 pm,提高了解调效果和抗噪声能力。 展开更多
关键词 自适应波束形成 奇异值分解 CD3S信号解调模型 双扩展卡尔曼滤波 联合估计
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基于扩展Kalman滤波的势差分选算法
6
作者 宋祺 王建涛 +1 位作者 杨承志 杨秋 《雷达与对抗》 2010年第4期37-40,55,共5页
利用雷达侦察信号幅度信息相邻的准确性,提出一种势差算法,并与扩展Kalman滤波算法相结合,提出一种基于扩展Kalman滤波的势差分选算法。该算法通过扩展Kalman滤波平滑脉冲包络,通过势差算法分选雷达信号。测试结果表明,该算法对于复杂... 利用雷达侦察信号幅度信息相邻的准确性,提出一种势差算法,并与扩展Kalman滤波算法相结合,提出一种基于扩展Kalman滤波的势差分选算法。该算法通过扩展Kalman滤波平滑脉冲包络,通过势差算法分选雷达信号。测试结果表明,该算法对于复杂体制的雷达信号有较好的分选效果。 展开更多
关键词 雷达 信号分选 包络 势差 扩展kalman滤波
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Indefinite Linear Quadratic Optimal Control Problem for Singular Linear Discrete-time System: Krein Space Method
7
作者 CUI Peng ZHANG Cheng-Hui 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第6期635-640,共6页
有限时间地平线不定线性二次(LQ ) 为单个线性分离变化时间的系统的最佳的控制问题被讨论。为单个系统的不定的 LQ 最佳的控制问题能在一个合理假设下面为标准州空间的系统被转变到那。不定的 LQ 最佳的控制问题对为向后的随机的系统的... 有限时间地平线不定线性二次(LQ ) 为单个线性分离变化时间的系统的最佳的控制问题被讨论。为单个系统的不定的 LQ 最佳的控制问题能在一个合理假设下面为标准州空间的系统被转变到那。不定的 LQ 最佳的控制问题对为向后的随机的系统的设计的双,这被显示出。因此,最佳的 LQ 控制器能被计算 Kalman 过滤器的获得矩阵获得。为不定的 LQ 问题保证一个唯一的答案的必要、足够的条件被给。这个问题的一个明确的解决方案以 Riccati 差别方程的答案被获得。 展开更多
关键词 模糊线性二次最佳控制 单次线性离散时间系统 有限时间 差异方程 kalman过滤
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基于自适应EKF的感应电机无传感器控制 被引量:1
8
作者 胡堃 徐磊 +1 位作者 周君威 田里思 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2023年第9期117-124,共8页
针对传统EKF(TEKF)需要长时间试凑噪声协方差矩阵且噪声特性变化时估算性能下降甚至发散的问题,提出了一种基于极大似然估计准则和有限记忆指数加权的自适应EKF算法(EW-MLE-AEKF)。在使用新息序列进行自适应调整时,系统容易因新息序列... 针对传统EKF(TEKF)需要长时间试凑噪声协方差矩阵且噪声特性变化时估算性能下降甚至发散的问题,提出了一种基于极大似然估计准则和有限记忆指数加权的自适应EKF算法(EW-MLE-AEKF)。在使用新息序列进行自适应调整时,系统容易因新息序列的不准确而发散,为此可以利用后验残差序列对噪声协方差矩阵Q和R进行实时调整来提高系统的稳定性。同时在加窗方法的基础上使用了有限内存指数加权算法来提高近期数据的权重,加快了估计的收敛速度。仿真和实验验证了算法在电机系统中的可行性,结果证明该算法避免了噪声矩阵的试凑过程,能够适应噪声的变化,提高了滤波精度且系统稳定性强。 展开更多
关键词 极大似然估计 后验残差序列 有限记忆指数加权 无传感器控制 自适应扩展卡尔曼滤波
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基于DAEKF算法的锂离子电池主要状态在线联合估计 被引量:3
9
作者 罗玉涛 吴志强 《华南理工大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期84-94,共11页
为实现三元锂离子电池荷电状态(SOC)、能量状态(SOE)和健康状态(SOH)这3种主要状态的在线联合估计,并应对电动汽车实际使用工况中各种噪声干扰带来的开环累积误差问题,提高锂离子电池在线估计的稳定性,提出了一种基于双自适应扩展卡尔... 为实现三元锂离子电池荷电状态(SOC)、能量状态(SOE)和健康状态(SOH)这3种主要状态的在线联合估计,并应对电动汽车实际使用工况中各种噪声干扰带来的开环累积误差问题,提高锂离子电池在线估计的稳定性,提出了一种基于双自适应扩展卡尔曼滤波(DAEKF)算法的三元锂离子电池多时间尺度主要状态在线联合估计方法。在二阶RC模型基础上推导DAEKF算法的状态空间方程,用带遗忘因子的递推最小二乘法(FFRLS)进行在线参数辨识,以微观时间尺度进行锂离子电池SOC和SOE的在线估计,以宏观时间尺度进行锂离子电池SOH的在线估计,从而实现锂离子电池3种主要状态的在线联合估计。最后,以NVR18650B型三元锂离子电池的不同运行工况对所提出的方法进行实验验证。实验结果表明:在两种验证工况下,文中方法都能够快速收敛辨识模型参数,微观时间尺度中SOC和SOE的估计误差均稳定保持在1%以内,宏观时间尺度中SOH的估计误差稳定保持在1.6%以内;与EKF算法相比,文中所提出的方法具有更高的估算精度以及更好的估计收敛性和稳定性。 展开更多
关键词 电动汽车 锂离子电池 多状态在线联合估计 双自适应扩展卡尔曼滤波 多时间尺度
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基于超宽带技术的三维空间人员定位系统设计 被引量:1
10
作者 赵爽 《大连工业大学学报》 CAS 北大核心 2023年第4期306-312,共7页
传统的定位系统能够实现二维平面的准确定位,但在高度上的误差较大,导致空间定位体系直接降级成为平面定位体系。为了提高三维空间定位精度,本系统设计了一种基于超宽带(UWB)技术的高精度室内人员定位系统,主要由定位基站、定位标签、... 传统的定位系统能够实现二维平面的准确定位,但在高度上的误差较大,导致空间定位体系直接降级成为平面定位体系。为了提高三维空间定位精度,本系统设计了一种基于超宽带(UWB)技术的高精度室内人员定位系统,主要由定位基站、定位标签、无线通信系统及上位机等组成。系统采用三维四点定位算法、双边双向测距(DS-TWR)算法得到标签到基站的距离,利用扩展的卡尔曼滤波算法对标签的距离进行平滑处理。实验表明该定位系统平均定位误差10cm左右,能够满足高速度、高精度人员运动定位场合。 展开更多
关键词 超宽带技术 三维四点定位算法 双边双向测距算法 扩展的卡尔曼滤波算法
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经纬仪最佳一致逼近多项式速度实时求解
11
作者 赵立荣 袁光福 +2 位作者 吴冬 高群 王潇洵 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第24期3549-3558,共10页
利用经纬仪进行速度实时求解,一直是测控领域难题,为了提高经纬仪求解速度的实时性及高精度,激光测距光电经纬仪,在反复实验中,提出了一种最佳一致逼近多项式速度求解方法,即保证了速度实时性又保证了速度的精度。首先,利用单站经纬仪... 利用经纬仪进行速度实时求解,一直是测控领域难题,为了提高经纬仪求解速度的实时性及高精度,激光测距光电经纬仪,在反复实验中,提出了一种最佳一致逼近多项式速度求解方法,即保证了速度实时性又保证了速度的精度。首先,利用单站经纬仪加激光测距获得目标空间位置,对激光测距信息采用改进的最小二乘法进行拟合滤波;然后根据求解速度模型,计算速度初值;在采用多项式逼近速度真值时,采用常规的表达形式会产生很大的计算误差,为了减少计算误差,多项式采用三次切比雪夫多项式组合的方式获得最佳一致逼近多项式计算速度函数;最佳一致逼近多项式速度函数使用三次有限差分方法识别速度野值,获得实时、高精度的目标速度值。激光测距经纬仪测速的指标包括实时性(延时<100 ms)和精度(误差<1 m/s)两个指标,把加载在无人机上的较高精度GPS的测速值作为比对值,采用多种算法计算目标速度,实验结果表明:高斯函数方法速度实时性好,但测量速度精度>1.5 m/s;卡尔曼方法求速度精度很好,但是因为用了大量的历史数据,速度值滞后;本文最佳一致逼近多项式法计算得到的速度,实时性好,延时50 ms;速度精度均方差为0.8 m/s,满足设备的指标要求。 展开更多
关键词 最佳一致逼近速度求解 高斯速度求解 卡尔曼滤波速度求解 有限差分法
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基于改进DEKF锂离子电池容量与SOC协估计 被引量:1
12
作者 华迪 赵阳 +1 位作者 安润泽 李洁 《电力电子技术》 北大核心 2023年第10期80-84,共5页
为解决矿井复杂环境下电机车锂离子电池的过充或过放对电池产生不可逆的容量损耗问题,提出一种基于有限差分双扩展卡尔曼滤波(FDDEKF)矿用电机车锂离子电池容量与荷电状态(SOC)协估计框架。针对扩展卡尔曼滤波器(EKF)线性化误差问题,采... 为解决矿井复杂环境下电机车锂离子电池的过充或过放对电池产生不可逆的容量损耗问题,提出一种基于有限差分双扩展卡尔曼滤波(FDDEKF)矿用电机车锂离子电池容量与荷电状态(SOC)协估计框架。针对扩展卡尔曼滤波器(EKF)线性化误差问题,采用有限差分改进DEKF。基于二阶电阻-电容(RC)模型,利用遗忘因子递推最小二乘法(FFRLS)进行模型参数辨识,基于时变的模型参数,利用改进DEKF对容量和SOC在分离时间尺度上实时在线估计。不同工况下实验结果表明,该方法能有效提高电池SOC的估计精度,与恒流工况相比,该方法在动态电机车工况下更适用,SOC估计均方根误差降低了0.65%,SOC估计最大绝对误差降低至0.38%。 展开更多
关键词 电池 电机车 有限差分双扩展卡尔曼滤波
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EKF和UKF算法在双观测站纯方位目标跟踪中的应用 被引量:2
13
作者 成春彦 李亚安 《水下无人系统学报》 2023年第3期388-397,共10页
为了对水下运动目标进行实时跟踪,以静止双观测站纯方位跟踪系统为研究对象,分别结合扩展卡尔曼滤波(EKF)算法和无迹卡尔曼滤波(UKF)算法的原理,对基于EKF和UKF算法的双观测站纯方位跟踪系统进行了仿真分析及比较。结果表明,基于2种算... 为了对水下运动目标进行实时跟踪,以静止双观测站纯方位跟踪系统为研究对象,分别结合扩展卡尔曼滤波(EKF)算法和无迹卡尔曼滤波(UKF)算法的原理,对基于EKF和UKF算法的双观测站纯方位跟踪系统进行了仿真分析及比较。结果表明,基于2种算法的双观测站纯方位系统都能适用于水下运动目标实时跟踪,但后者具有更快的收敛速度和更好的鲁棒性。同时,分别分析了双站距离和方位角量测误差对实时跟踪效果的影响,仿真结果表明, 2个观测站距离过近或过远都会降低目标跟踪的效果,基于EKF和UKF算法的双观测站系统在两站距离800 m时都能得到较满意的跟踪效果;随着方位角量测误差的增大,基于2种算法的双观测站系统的跟踪性能都会下降,但UKF算法在EKF算法跟踪失效时仍然具有较好的跟踪性能。 展开更多
关键词 水下运动目标 双观测站 纯方位目标跟踪 扩展卡尔曼滤波 无迹卡尔曼滤波
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考虑基准点—修正点两阶段的天然气管道泄漏定位新方法
14
作者 周芷怡 尹冠雄 +3 位作者 王彬 潘昭光 李更丰 别朝红 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期88-99,共12页
管道泄漏是天然气管网系统运行过程中常见的故障之一,准确、快速地对泄漏点进行定位是及时发现并预防安全事故扩张的重要举措。为此,首先提出了考虑基准点—修正点两阶段的天然气管道泄漏定位新框架;其次,基于时域有限差分法构建了含伪... 管道泄漏是天然气管网系统运行过程中常见的故障之一,准确、快速地对泄漏点进行定位是及时发现并预防安全事故扩张的重要举措。为此,首先提出了考虑基准点—修正点两阶段的天然气管道泄漏定位新框架;其次,基于时域有限差分法构建了含伪泄漏点的天然气管道状态估计模型并采用联邦卡尔曼滤波器求解估计序列,并得到基准点;最后,定义了泄漏条件可信度对估计序列进行时延—分布一致性度量,作为权重得到修正点,实现了天然气管道的泄漏定位。研究结果表明:①所提出的天然气管道两阶段泄漏定位方法可以实现对管道微小泄漏(2%)的有效定位,解决了传统的基准点定位方法与空间步长选取强相关的问题;②所提出的联邦卡尔曼滤波信息分配系数设定方法,解决了因观测路径不同导致的子滤波器观测噪声差异问题;③所提出的基于动态时间规整算法的时延度量方法,可定量描述完整的泄漏量估计序列的响应速度;④所提出的基于时延—分布一致性度量的条件可信度权重概念,可以将泄漏量估计序列的时间信息与波形信息解耦并分别量化,能有效反映出泄漏发生在不同序列对应的伪泄漏点之间的依赖关系。结论认为,该方法提高了管道泄漏的检测、识别、定位的速度与精度,为天然气管道的泄漏定位提供了理论与技术支撑,具有重要的经济价值与社会效益。 展开更多
关键词 泄漏定位 联邦卡尔曼滤波 天然气管道 动态时间规整 互信息 状态估计 时域有限差分
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基于自适应扩展卡尔曼滤波器的UWB-PDOA算法
15
作者 李凯俊 赵晨 赵春晖 《黑龙江大学工程学报》 2023年第2期33-39,共7页
提出了一种使用超宽带(Ultra Wide Band,UWB)信号且基于扩展卡尔曼滤波的接收信号相位差定位(Phase Difference of Arrival,PDOA)改进方法。在滤波器中引入了相位差变化率以及距离变化率,用来反映标签在运动过程中的速度大小以及方向的... 提出了一种使用超宽带(Ultra Wide Band,UWB)信号且基于扩展卡尔曼滤波的接收信号相位差定位(Phase Difference of Arrival,PDOA)改进方法。在滤波器中引入了相位差变化率以及距离变化率,用来反映标签在运动过程中的速度大小以及方向的变化情况,通过它们信息熵的大小,即所含信息量的大小计算出权重比,根据标签的运动状态实时自适应改变卡尔曼滤波器的增益系数。实验表明,使用该方法可将误差控制在15 cm以内,较传统方法误差减少了11.2%。 展开更多
关键词 超宽带(UWB) 相位差定位(PDOA) 扩展卡尔曼 卡尔曼增益
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基于有限差分扩展卡尔曼滤波的锂离子电池SOC估计 被引量:87
16
作者 刘艳莉 戴胜 +1 位作者 程泽 朱乐为 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第1期221-228,共8页
锂离子电池荷电状态的快速准确估计是电池管理系统的关键技术。针对锂离子电池这一动态非线性系统,以二阶RC等效电路模型为基础,采用递推最小二乘法估算模型参数,运用有限差分扩展卡尔曼滤波算法对电池荷电状态进行估算。仿真结果表明,... 锂离子电池荷电状态的快速准确估计是电池管理系统的关键技术。针对锂离子电池这一动态非线性系统,以二阶RC等效电路模型为基础,采用递推最小二乘法估算模型参数,运用有限差分扩展卡尔曼滤波算法对电池荷电状态进行估算。仿真结果表明,该模型能较好地体现电池的动态特性,有限差分扩展卡尔曼滤波算法在估算过程中能保持很好的精度,并可以有效地减小由模型误差引入的荷电状态估计误差。 展开更多
关键词 锂离子电池 荷电状态 参数辨识 有限差分扩展卡尔曼滤波
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船舶运动纵向受扰力和受扰力矩估计方法研究 被引量:11
17
作者 赵希人 陈虹丽 +2 位作者 艾晓庸 沈艳 于秀萍 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 2004年第2期167-170,共4页
研究船舶纵向运动受扰力和力矩的估计对于船舶纵向减摇控制是非常必要的.针对典型船舶,建立了船舶纵向运动模型,论述了3种受扰估计方法,中心差分法、有色Kalman滤波方法及扩展Kalman滤波方法.仿真结果表明,以上3种估计方法均可行.若选... 研究船舶纵向运动受扰力和力矩的估计对于船舶纵向减摇控制是非常必要的.针对典型船舶,建立了船舶纵向运动模型,论述了3种受扰估计方法,中心差分法、有色Kalman滤波方法及扩展Kalman滤波方法.仿真结果表明,以上3种估计方法均可行.若选取相同精度的测量仪表,扩展Kalman滤波估计效果最好,其估计方差相对值在10%以内,有色Kalman滤波估计次之,中心差分法估计最差,但中心差分法计算简便,而扩展Kalman滤波估计方法较繁,且需知干扰力和干扰力矩能量Rw的先验知识.若提高测量仪表精度,则中心差分法估计方差相对值明显改善,可提高到10%以内. 展开更多
关键词 船舶 纵向运动 受扰力 受扰力矩 中心差分 有色kalman滤波 扩展kalman滤波
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用于弹道目标跟踪的有限差分扩展卡尔曼滤波算法 被引量:32
18
作者 巫春玲 韩崇昭 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第2期143-146,242,共5页
针对目前常用的滤波算法不能同时做到精确和高效跟踪目标的缺点,提出一种有限差分扩展卡尔曼滤波(FDEKF)算法用于再入阶段的弹道目标跟踪.该算法应用有限差分运算得到滤波的验前、验后误差协方差矩阵,避免了非线性函数求导运算,以及Jaco... 针对目前常用的滤波算法不能同时做到精确和高效跟踪目标的缺点,提出一种有限差分扩展卡尔曼滤波(FDEKF)算法用于再入阶段的弹道目标跟踪.该算法应用有限差分运算得到滤波的验前、验后误差协方差矩阵,避免了非线性函数求导运算,以及Jacobian阵和Hessian阵的计算,降低了计算难度,扩大了应用范围,增强了滤波过程的收敛性.Monte Carlo数值仿真表明,FDEKF算法与扩展卡尔曼滤波(EKF)算法和无味卡尔曼滤波(UKF)算法相比较,在跟踪精度上比EKF算法提高了约20%,与UKF算法相当,在计算复杂度上比EKF算法稍有增加,但比UKF算法低约39%.这说明FDEKF算法在计算量增加不多的情况下,滤波精度有显著提高. 展开更多
关键词 弹道目标跟踪 扩展卡尔曼滤波 无味卡尔曼滤波 有限差分
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基于平方根中心差分卡尔曼滤波的大方位失准角初始对准 被引量:11
19
作者 郝燕玲 杨峻巍 +1 位作者 陈亮 郝金会 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第2期180-184,189,共6页
基于大方位失准角条件下捷联惯导系统误差模型的非线性特点,采用非线性滤波方法进行初始对准。扩展卡尔曼滤波存在精度低,且需要计算雅可比矩阵等不足,而中心差分卡尔曼滤波在递推过程中具有计算量大,数值不稳定等缺点。针对上述问题采... 基于大方位失准角条件下捷联惯导系统误差模型的非线性特点,采用非线性滤波方法进行初始对准。扩展卡尔曼滤波存在精度低,且需要计算雅可比矩阵等不足,而中心差分卡尔曼滤波在递推过程中具有计算量大,数值不稳定等缺点。针对上述问题采用了一种改进的中心差分滤波算法——平方根中心差分卡尔曼滤波。仿真结果表明,与扩展卡尔曼滤波相比,平方根中心差分卡尔曼滤波对方位失准角的对准精度由24.5′提高到5.83′,并且避免了计算雅可比矩阵带来的不便;与中心差分滤波相比,平方根中心差分卡尔曼滤波在保证滤波精度的同时,降低了滤波的计算量,提高了滤波的数值稳定性。 展开更多
关键词 大方位失准角 初始对准 平方根中心差分卡尔曼滤波 扩展卡尔曼滤波
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免微分非线性Bayesian滤波方法评述 被引量:12
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作者 程水英 邹继伟 汤鹏 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第3期843-857,876,共16页
以非线性递推Bayesian滤波问题的求解及其历史渊源为起点,分两类对各种免微分非线性Bayesian滤波方法或免微分方法的原理和算法进行了评述:一类是以线性最小均方误差最优估计子为特点的免微分高斯滤波,包括无味卡尔曼滤波、均差滤波器... 以非线性递推Bayesian滤波问题的求解及其历史渊源为起点,分两类对各种免微分非线性Bayesian滤波方法或免微分方法的原理和算法进行了评述:一类是以线性最小均方误差最优估计子为特点的免微分高斯滤波,包括无味卡尔曼滤波、均差滤波器、中心差分滤波器和Gauss-Hermite滤波器或积分卡尔曼滤波器;另一类是后验密度数值逼近免微分方法,包括栅格法(GBMs)与近似栅格法、矩近似法和以粒子滤波为代表的Monte Carlo方法。其中还包括了作者的一些最新研究成果,如迭代UKF算法、裂变自举PF算法和关于粒子滤波算法有限收敛界的概念等。之后从加权统计线性回归的角度对两类免微分方法进行了统一认识,统一为以数值方法为特点的广义PF。为了建立一个关于各种免微分算法性能的整体印象,论文还通过一个复杂的递推非线性滤波估计例子,用MonteCarlo仿真实验的方法对7种典型的免微分方法和和传统的EKF算法进行了比较研究。最后对两类免微分方法进行了简单的比较,并指出了进一步研究的方向。 展开更多
关键词 非线性估计 递推Bayesian滤波 扩展卡尔曼滤波 高斯滤波 无味变换 无味卡尔曼滤波 均差 滤波器 中心差分滤波器 Gauss—Hermite滤波器 积分卡尔曼滤波器 迭代无味卡尔曼滤波 栅格法 近似栅格 矩近似法 Monte CARLO方法 粒子滤波 裂变自举粒子滤波 加权统计线性回归
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