火控系统动态仿真的试验平台中Kalman滤波库的建立

火控系统动态仿真试验平台是基于ＭＡＴＬＡＢ／ＳＩＭＵＬＩＮＫ研制开发的火控系统仿真试验工具。本文着重讨论了该试验平台ＭＡＴＬＡＢ环境下利用基本命令ＭＡＴＬＡＢ函数以及在ＭＡＴＬＡＢ／ＳＩＭＵＬＩＮＫ环境下利用方框图模型Ｓ－函数构建Ｋａｌｍａｎ滤波器并建立Ｋａｌｍａｎ滤波方法库的方法，最后给出了仿真举例。     

潜望镜图像序列的时域Kalman滤波

根据潜望镜图像序列的噪声模型，提出了用非线性模糊滤波器和自适应Kalman在空域和时域对其进行滤波的方法。     

基于改进 Kalman 滤波分布式航天器相对位置的解算

用Kalman滤波算法解算分布式航天器相对位置,与点估计法比较可提高定位精度．但传统Kalman滤波常会出现滤波发散的现象,影响滤波精度．通过研究克服传统Kalman滤波发散的方法,设计了一种改进的Kalman滤波算法,主要从初始值的设计及自适应调节两方面进行了改进．根据分布式航天器相对位置的状态方程和观测方程,利用该算法对相对位置进行了仿真解算．仿真结果表明,该算法用于分布式航天器相对位置的解算中三轴的滤波精度都可达到厘米级,与传统Kalman滤波算法相比,该算法可有效地克服滤波发散,提高滤波精度．     

基于Kalman滤波的多分辨率图像融合新算法

以尺度类似于时间,对具有不同分辨率的多幅图像建立起状态方程和观测方程;以标准Kalman滤波为工具,将具有不同性能与特点的图像进行融合,并给出了分块快速算法.利用估计误差绝对值均值对融合的性能进行了评估.多组实验与分析表明:所提出的图像融合算法不仅能有效的去除噪声和提高图像分辨率,而且通过图像融合,能够大大改善存在部分遮挡和恶劣天气等影响下获取的存在灰度、对比度变化的图像的性能.     

拖曳阵阵形估计的自适应Kalman滤波算法

柔性拖曳阵在水下拖动时受拖船拖动及海流等的扰动,因此拖曳阵的阵形估计问题是个存在未知输入的系统状态估计问题。文中采用了一个自适应的KALMAN滤波算法来解决这一问题。自适应Kalman滤波器包括两部分:一部分是没有输入的Kalman滤波,另一部分是自适应加权的Kalman滤波用于估计快时变的余量偏差。在迭代的每一步,均利用M-估计器和Huber函数相结合构造作为更新偏差函数的遗忘因子。数值仿真与海试结果表明,该方法比传统的状态估计方法估计效果好。     

非线性系统的小波分频的扩展Kalman滤波

基于噪声的小波变换特点,结合量测的多尺度分解和扩展Kalman滤波(EKF),提出了一种小波“最佳”尺度分解的分频EKF滤波算法。该算法依据小波变换模功率谱选择最佳小波分解尺度,并将小波多尺度分解去噪和分频EKF滤波结合起来。对实际中含强噪声的非线性动态系统进行状态估计效果较好。Monte-Carlo仿真表明,与普通EKF滤波相比,本文算法的滤波精度平均提高约10%。     

Kalman滤波融合优化Mean Shift的目标跟踪

目标跟踪中,目标跟踪的实时性和精度是首先要考虑的问题,同时背景变化、形状改变、目标遮挡,往往会导致跟踪失败。针对此问题,首先优化了Mean Shift算法迭代权值,优化后主要灰度贡献更加突出,次要灰度受到抑制,提高了跟踪的精度、避免了开方的繁琐运算。然后提出目标模板更新算法,解决了背景剧烈变化和目标形状改变时跟踪失败的问题。最后将优化Mean Shift算法与Kalman滤波融合,通过残差判定目标运动状态。仿真实验和分析表明,Kalman滤波融合优化Mean shift算法在目标遮挡,目标形状改变,背景变化时具有更高的跟踪精度和实时性。     

Kalman滤波在电容层析成像图像重建中的应用

利用Kalman滤波算法进行电容层析成像图像重建,通过不断更新测量信息提高重建图像质量。在滤波初始,需要确定重建图像灰度及估计误差方差矩阵的初值。为研究不同初值组合对重建图像质量的影响,选择3流型进行了仿真实验,获得了最佳的初值组合,并在电容层析成像实验装置上进行了静态测试,实验结果表明,与Landweber算法相比,使用最佳初值组合的Kalman滤波算法可获得更为接近真实分布的重建图像。     

基于 Kalman滤波理论的运动目标检测新方法

该丈研究了基于Kalman滤波理论的渐消记忆最小二乘法在图像背景重建中的应用,并将它应用在复杂背景的图像序列中,实现对运动目标的自动检测.首先用渐消记忆最小二乘法对复杂背景进行预测和更新,然后把当前帧与预测的背景模板做差分运算,最后采用自适应阈值分割技术实现对目标的自动分割.文中通过对序列图像的仿真,讨论了最小二乘法的存在问题,改进及适用情况,干扰的消除.试验结果表明,该方法具有很强的实用性.     

Kalman滤波融合优化Mean Shift的目标跟踪算法

目标跟踪中,目标的背景变化、形状改变、遮挡,往往会导致跟踪失败,而跟踪的实时性和准确性是必须考虑的问题。本文首先对Mean Shift算法进行了介绍,接着对Mean Shift算法进行了优化:修正Mean Shift算法迭代权值,修正后主要信息贡献更加突出,次要信息受到抑制,避免了开方的繁琐运算,降低了运算量。提出了目标模板更新算法,解决了背景变化和目标形状改变时跟踪失败的问题。然后在水平位置和竖直位置建立Kalman滤波器,同时将优化Mean Shift算法与Kalman滤波融合,解决了目标完全遮挡后无法继续跟踪的问题。仿真实验表明,本文提出的目标跟踪算法在目标遮挡,目标形状改变,目标跟踪失败的情况下具有更高的跟踪精度,更高的实时性和鲁棒性。     

通用高炮火控系统教学仿真平台的实现

高炮火控系统作为高炮武器系统的核心组成部分和陆军战术C~3I系统的战术终端,在对空防御系统中起着承上启下的关键作用.故此,基于MATLAB/SIMULINK软件平台设计、开发了通用高炮火控系统教学仿真平台.本文主要介绍该平台的基本组成、实现方法和仿真实现分析等内容.     

PCMCIA插卡式仪器在测控系统中的应用

本文针对ＰＣＭＣＩＡ总线标准，讨论了ＰＣＭＣＩＡ插卡式仪器在测控系统中的应用。着重分析了这类系统的一般组成、当前所能完成的主要测控功能、软件设计等重要问题。最后给出了一个ＰＣＭＣＩＡ卡在某型天线测试中具体应用的实例。     

全自动制冷压缩机性能测试台控制技术研究

本文介绍了一种第二制冷剂量热器法全自动制冷压缩机性能测试台的工作原理及其控制策略中采用的改进PD算法和预测智能控制算法.经测试台实际运行表明,该控制技术达到良好效果,满足测试要求.     

惯性平台内、外框架结构系统的动力响应分析

应用有限元数值计算方法,对某型号惯性平台内、外框架结构系统进行了动力响应分析,得到了结构系统在承受正弦周期载荷时的响应曲线、谐振频率、谐振频率点的振型及最大振幅,建立了平台内、外框架结构系统(外框架→内框架→台体)各部分响应的传递关系。通过分析计算,对如何提高结构系统的动态性能提出了方法和建议,为今后型号的改进和设计奠定了基础。     

FUZZY-PID串联控制减振系统的仿真研究

为提高目前主动控制减振系统的性能，本文以二阶振动模型为对象，提出 Ｆ Ｕ Ｚ Ｚ Ｙ Ｐ Ｉ Ｄ 串联控制减振。数字仿真表明：该系统性能良好，阶跃响应快，超调量近乎为零，显示出很好的减振潜能和发展前景。     

机械传动试验台的控制技术

介绍了一种新的多功能传动试验台的控制技术研制方案，使传动试验台在精度、自动化程度、模拟实际工况的能力和可操作性都有大幅度提高。     

巨-子结构控制体系振动台试验与有限元模型对比分析

为了研究巨-子结构控制体系的抗震性能,该文进行了巨-子结构控制体系的振动台试验研究。试验模型均为钢框架模型且包括三个不同的模型,分别称为抗震结构模型、隔震结构模型和隔震-底层固结模型。采用大型有限元软件SAP2000对试验模型进行了非线性时程分析,并在主结构的加速度、层间位移,子结构的层间位移以及隔震层的变形方面与试验结果进行了对比分析。结果表明：理论分析与试验研究结果吻合较好,且不论是理论计算结果还是试验实测结果,隔震结构以及隔震-底层固结结构相对于抗震结构而言,结构的响应减小明显,说明结构施加隔震装置后能有效减小结构响应,从而保证结构的安全性。     

瞬态激励法小应变动测的模拟演算及工程应用

本文将传感器单独作为一个质点,对传感器、桩、土体系建立多自由度模型,结合工程实践经验选取相关参数,经数值计算得到与实测信号十分相似的模拟计算波形.利用本程序可对瞬态激励法小应变动测的各种工况作模拟演算(文中列出二例),这对深入开展小应变动测研究具有一定的指导意义.     

用MTS电液伺服结构试验系统进行结构拟动力试验的控制程序研究

本文采用中心差分法,并结合美国 MTS 的工具软件编写出了多质点弹塑性体系单向拟动力试验的控制程序,具有人机对话、软件中断、操作简便等特点,可直接绘出试验测得的滞回曲线和位移、速度、加速度、恢复力等。试验表明:该程序可以实现边加载,用200秒时间即可完成 G_3地震波反应计算,可称为准动力试验。     

叶片振动疲劳试验中的机电耦合闭环控制技术研究

载荷,频率和循环数是振动疲劳试验中的关键参数,既要能无级可调又要稳定,在叶片振动疲劳试验系统中采用微机程控和机电耦合闭环控制技术,可以很好地实现对上述参数的控制;同时还可以自动采集和处理试验数据,并具有试验系统自动报警和停机等功能,保证了参数测量的精度和可靠性,对某发动机压气机叶片上千次的振动疲劳试验结果表明,在叶片振动疲劳试验系统中采用微机程控和机电耦合闭环控制技术是可行的。且测量精度高,试验过程稳定。