GPS/CAPS双模定位解算的Kalman滤波算法

利用改进的自适应Kalman滤波算法实现GPS／CAPS双模卫星导航定位解算。首先,利用描述机动载体运动的“当前”统计模型建立GPS／CAPS双模定位的Kalman滤波模型,在此基础上结合Sage—Husa自适应滤波算法建立离散的自适应扩展Kalman滤波方程。然后,对该自适应滤波算法进行改进,当经收敛性判据判断滤波呈发散趋势时．切换至强跟踪Kalman滤波算法．既保证了滤波器的可靠收敛又保证了定位的精度和效率。最后的仿真结果表明．该算法县有效可行的．     

基于Allan方差自适应算法的姿态解算

为解决MEMS 姿态传感器的复杂噪声问题,设计使用一种基于Allan 方差的自适应算法在线估计量测噪 声方差。基于Allan 方差递推公式组成自适应算法来追踪数据的方差值,采用欧拉角微分方程作为滤波的状态方程, 通过对陀螺仪静态数据Allan 方差分析得到陀螺仪的主要噪声参数用作滤波系统噪声方差,并将各个数据整合解算 出姿态角。结果表明：自适应滤波算法比常规滤波方法解算的角度精度高,在噪声波动的环境条件下,自适应滤波 算法实用性更好。     

基于改进自适应滤波算法的在线标定技术研究

考虑到火箭炮工作环境复杂多变,弹载捷联惯导系统的状态噪声及量测噪声难以精确预知,若标定过程中采用标准卡尔曼滤波肯定会影响标定的效果。针对这一问题,在Salychev O自适应滤波算法的基础上提出了一种改进自适应滤波算法。该算法可实时估计和修正系统状态噪声及量测噪声协方差阵,并通过在量测噪声协方差阵估计过程中加入阈值因子,可有效抑制较大量测误差对滤波的影响。通过建立在线标定误差模型、滤波模型及补偿模型,采用改进自适应滤波算法对弹载捷联惯导系统进行在线标定,仿真结果表明,相较于标准卡尔曼滤波及Salychev O自适应滤波算法,采用该算法对惯性器件误差参数的标定效果更好。     

时变噪声统计估计的自适应UKF目标跟踪算法

针对目标跟踪中非线性滤波精度下降甚至发散的问题,提出了一种时变噪声统计估计的自适应无迹卡尔曼滤波(Unscented Kalman Filtering,UKF)算法.首先将系统模型和滤波算法修正为适于噪声非零均值时的情况,然后根据极大后验估计原理,推导出一种次优的时变噪声统计估计器,其系数通过指数加权的衰减因子计算得到,最后与传统UKF算法结合形成自适应的滤波算法.仿真结果表明,该算法保证了滤波收敛性,能够对目标进行有效跟踪,而且滤波精度显著提高.     

控制Kalman滤波器发散的方法研究

针对 Kalman 滤波发散这一工程现象,分析了造成 Kalman 滤波发散的原因和控制 Kalman 滤波发散的机理;重点研究了 SK 强跟踪滤波方法和 Sage-Husa 自适应滤波算法,提出了 SK 强跟踪滤波不发散的自适应遗忘因子的新算法;分析了强跟踪条件下量测噪声阵遗忘因子权重变化的物理意义;推导并指出了 Sage-Husa 自适应滤波算法的局限性。仿真结果证明了所述方法的有效性。     

自适应联邦滤波算法在鱼雷多参量导航定位中的应用

针对鱼雷水下航行的特殊性以及组合导航系统中由于量测噪声统计特性的不确定而导致滤波精度降低的问题,提出了一种新的应用于鱼雷导航定位的自适应滤波算法。该算法通过新息自适应量测噪声,在噪声统计特性未知的情况下能进行滤波计算。同时在信息融合时提出一种新的自适应信息分配方法,该方法利用估计的均方误差阵来实时确定各子滤波器的信息分配系数,使信息分配系数能够跟随子滤波器的性能而改变。通过对新算法与标准卡尔曼滤波算法所做的对比仿真试验分析,结果表明,该自适应联邦滤波算法在鱼雷多参量自适应联邦滤波导航定位应用中的有效性。     

自适应滤波算法在捷联惯导初始对准中的应用研究

针对捷联惯导系统静基座自对准过程中常规卡尔曼滤波器估计精度低且易发散的问题,提出了一种复合自适应卡尔曼滤波算法．该算法采用衰减记忆法利用信息实时估计系统噪声方差阵,并基于模糊推理的自适应因子调节滤波增益阵和系统噪声阵．仿真验证了该自适应算法较常规卡尔曼滤波有更强的稳定性和更高的滤波估计精度．     

火炮身管缺陷漏磁信号的识别

在对火炮身管缺陷进行漏磁检测时,由于内表面膛线的存在,漏磁信号中除缺陷信号外,还有系统噪声和膛线干扰信号。说明了自适应滤波方法和小波变换分别去除膛线干扰信号和系统噪声的原理。在仿真试验中,自适应滤波的权值学习算法采用最小均方算法,自适应滤波的原始输入和参考输入信号来自于不同的两个传感器;选取二阶样条小波为小波函数,选用硬阈值函数和固定阈值的方法处理小波系数。结果表明,自适应滤波方法和小波变换很好地去除了膛线干扰信号和系统噪声,提取出了缺陷信号。     

一种改进的自适应滤波器

自适应噪声抵消技术的核心技术是自适应滤波器,通过研究自适应滤波器的原理以及最小均方(LMS)自适应滤波算法,在此基础上提出了一种基于相关双曲正切函数的LMS算法,简称为CTanh-LMS算法.经仿真实验表明,相对于其他自适应滤波算法,该方法具有更好的消噪能力,且算法简单,收敛速度快,能够满足齿轮箱振动信号的消噪要求.本文提出的算法不仅解决了齿轮箱故障特征提取的问题,而且给自适应滤波算法的研究提供了新的方法和手段,具有理论意义和实用价值.     

自适应卡尔曼滤波在地磁姿态检测中的应用

针对多种噪声源作用下地磁姿态检测系统测量精度不足的问题,利用简化形式的弹丸被动段弹道方程,建立扩展卡尔曼滤波模型,通过对系统噪声、测量噪声和舵机噪声的自适应估计,实现整个滤波过程的自适应化,最后对自适应滤波方法进行了仿真验证。仿真和实验结果表明,自适应卡尔曼滤波算法具有较强的可行性,适用于地磁姿态探测系统。