基于联邦卡尔曼滤波算法的水面无人作业船导航精度研究

为了实现无人作业船的自动导航,搭建了以Trimble BD982 GNSS系统为核心的差分定位系统。通过试验及分析得出了该系统的定位精度。为了进一步提高系统的导航精度,引入了联邦卡尔曼滤波算法,设计了基于航向姿态参考系统(AHRS)与GPS结合导航模式的卡尔曼滤波器。通过仿真试验表明该滤波器能明显提升系统的导航精度。     

GPS／平台罗经／DR组合导航技术研究

本文研究了GPS,平台罗经,船位推算系统（DR）的组合导航技术,给出了GPS／平台罗经／DR组合导航系统的设计方案,把GPS测姿信息引入到平台罗经系统,并且分别对GPS／平台罗经／DR组合导航系统的松散组合模式和深组合模式进行了研究,设计了最优综合的卡尔曼滤波器。仿真结果表明,把GPS信息引入平台罗经系统,实现GPS和平台罗经系统的组合,对于提高平台罗经系统的精度有着非常实际的意义。     

GPS／DR车辆导航系统研究

随着城市车辆的急剧增长和道路交通状况的紧张,以ＧＰＳ定位技术为主的民用车辆的定位导航和监控技术得到了飞速发展。本文研究ＧＰＳ和航位推算系统ＤＲ的组合导航技术,给出了ＧＰＳ／ＤＲ组合导航系统的设计方案。由ＧＰＳ接收机,压电陀螺仪和车载里程仪组成的多传感器系统通过卡尔曼滤波器实现信息融合,以提高ＧＰＳ／ＤＲ组合系统导航精度。本文也对ＧＰＳ／ＤＲ系统的工程实现做了探讨。     

基于扩展卡尔曼滤波器的混合TDOA／AOA室内定位技术的研究

本文阐述的是一种针对室内超宽带系统（UWB）的时间差到达和角度到达（TDOA／AOA）的混合定位技术。由于非视距传播（NLOS）误差确定为此系统的主要误差原因,所以本文使用卡尔曼滤波器来甄别和消除非视距误差,从而减小在室内UWB环境下的NLOS的时间到达（TOA）误差。本文加入了一种AOA选择功能。最后针对使用TDOA和有选择的AOA的室内移动定位追踪系统本文提出了一种改进的扩展卡尔曼滤波器（EKF）。仿真结果显示本文提出的混合定位方案可以有效响应在UWB环境下的NLOS／LOS变化,并且提高了定位精度。     

基于小波分析与神经网络的组合导航的研究

针对GPS/DR组合导航存在GPS信号被遮挡时无法对DR零点更新以及运动的高动态性造成卡尔曼滤波难以完全适应数据融合的问题,提出采用联邦卡尔曼滤波器数据融合与小波变换和正则化神经网络的DR位置预测模型相结合的方法。该方法由联邦卡尔曼滤波器得到较为精确的导航信息,与利用小波变换在不同尺度上融合所得到的误差信号输入神经网络,经过训练获得预测误差,在GPS信号失效时与导航信息相加实现精确实时定位。仿真计算结果表明,该方法可以提高导航系统的精度和速度,该模式有较好的鲁棒性,具有实用价值。     

基于UKF的GPS／MIMU组合导航滤波算法研究

高精度的导航定位是无人机研究中所面临的主要挑战之一。采用GPS／MIMU组合导航是目前主流的导航模式。当前实现GPS／MIMU组合导航的技术主要是卡尔曼滤波。文中将UKF（Unscented Kalman Filter）滤波技术应用于组合导航,建立系统的状态与观测量的非线性模型,在给定初始值和噪声方差阵的情况下进行了仿真。数值仿真表明所设计的卡尔曼滤波器可行,该方法能很好地改善滤波效果,提高了估计精度,同时减小了计算量。     

基于伪线性卡尔曼滤波的多站IRST系统跟踪技术

建立了目标的多站IRST（红外搜索与跟踪）系统的伪线性观测模型,基于该模型提出了匀速运动目标的伪线性卡尔曼滤波算法．算法利用伪线性方程组获得滤波器的初值,从而提高了滤波器的跟踪精度和速度．分别采用伪线性卡尔曼滤波器与推广卡尔曼滤波器对目标进行跟踪的仿真结果表明：当探测器数目为3、4时,在跟踪初始阶段．曲线性卡尔曼滤波器在跟踪的速度和精度方面均优于推广卡尔曼滤波器,在稳定阶段,两者的性能基本相仿．当探测器数目为6时,则不论是在跟踪的初始阶段,还是在稳定阶段,伪线性卡尔曼滤波器与推广卡尔曼滤波器的性能基本相同．     

卡尔曼滤波器在PID控制中的仿真研究

通过研究卡尔曼滤波器的信号模型,采用KALMAN滤波器同常规PID控制相结合的方法对系统进行仿真研究,利用卡尔曼滤波器来克服系统中的测量噪声和控制噪声对控制性能的影响。结果表明:同没有加卡尔曼滤波器的常规PID控制相比,卡尔曼滤波器很好地抑制了白噪声的污染,控制效果明显改善。     

平台惯导／GPS组合导航实验研究

本文介绍由某平台惯导系统与ＴＡＮＳⅡ ＧＰＳ接收机组成的组合导航原理样机研制调试情况。首先简要介绍ＩＮＳ和ＧＰＳ接收机通信接口设计；然后是ＩＮＳ／ＧＰＳ组合导航卡尔曼滤波器设计；最后，实验室及车载组合导航实验，验证了组合方案的有效性。研究结论对远程导弹中制导有现实意义。     

GPS／GLONASS与DR系统的技术相嵌

本文介绍和论了全球卫星导航GPS和GLONASS的接收系统与高效低闰的DR系统的技术相嵌,采用卡尔曼滤波器、微处理机及计算机的网络技术形成一个高精度的数字化的智化导航系统。该系统克服了单一GPS民用导航存在的问题,能在任何环境下提供用户可靠的连续的高精度的速度,定位及时间。     

离散Kalman滤波器的UML建模与实现

离散卡尔曼滤波器的理论比较抽象。为了能较直观地理解离散卡尔曼滤波器,采用面向对象分析的方法对离散卡尔曼滤波器的具体实现过程进行了UML建模,给出了离散卡尔曼滤波器的用例图、类图、时序图和活动图,使得比较抽象的卡尔曼滤波过程变得直观、形象、易于理解,并且适合于实际编程实现。通过Matlab语言编程实现了一个具体实验的离散卡尔曼滤波算法,给出了卡尔曼滤波器的程序代码,实现的滤波达到了预期的效果。该算法对工程技术上具体实现离散卡尔曼滤波器的编程有一定的参考价值。     

H．264／AVC中去块效应滤波器的研究

H．264／AVC是新一代视频编解码标准。它引入了去块效应滤波系统。该系统也是H．264在相对码率较低的情况下依旧能保持较好的主观视觉效果的重要因素之一。本文研究H．264／AVC编解码系统中的去块效应滤波器。分析了该滤波器的滤波原理和过程。并通过实验验证了该滤波器在提高图像质量方面的作用。     

分数阶Unscented卡尔曼滤波器研究

分数阶微积分在控制系统中的应用日益广泛,随着分数阶动态系统模型的引入,需要求解分数阶状态估计问题的方法。该文从分数阶非线性动态系统模型出发,以概率论为基础,导出分数阶的Unscented卡尔曼滤波器,得到其递推模型并应用于典型的非线性系统,UNGM(Univariate Nonstationary Growth Model)模型和再入飞行器跟踪模型。实验结果证明在合理设置分数阶Unscented 卡尔曼滤波器阶次的情况下,能够取得优于Unscented 卡尔曼滤波器的效果。     

卡尔曼滤波器实用技术研究

通过对卡尔曼滤波器的研究,在系统模型不准的条件下,使用了滤波器的稳定准则,使滤波器的输出稳定;应用标量准则,使滤波器达到最佳或次佳滤波效果;提出了卡尔曼滤波器的实用的自适应算法,通过工程的实践考验,效果显著。     

飞兆推出SD／PS／HD视频滤波器／驱动器组合

飞兆半导体公司（Fairchild）日前宣布推出具有滤波灵活性的视频滤波器／驱动器系列，让设计人员维持视频信号路径的高性能，并同时优化系统成本。该视频滤波器／驱动器系列具有可选的标准清晰度（SD）、逐行扫描（PS）和高清晰度（HD）滤波能力，允许设计人员根据特定的设计需求选择由两种滤波器频率组成的适当组合。除了机顶盒外，这些器件还适用于DVD、数字电视和其他消费视频产品。     

基于光纤陀螺的MIMS／GPS组合导航系统设计与实验

介绍一种基于光纤陀螺的MIMS／GPS组合导航系统，此系统完成了工程样机并进行了实验研究．GPS接收机与微型惯性传感器组成的低成本、轻小型组合导航系统可以防止导航定位误差随时间积累，提高了系统的抗干扰能力和测量数据更新率．采用状态和偏差去耦估计方法，为系统设计了卡尔曼滤波器，引入了偏差反馈补偿；车载实验表明，样机的定位精度和GPS相当，并具有较好的重复性。     

用于相控阵雷达跟踪的去耦卡尔曼滤波器

卡尔曼滤波器已在各种相控阵雷达中用来跟踪卫星、再入飞行器和导弹。本文研究这类滤波器的设计,以降低计算要求、病态条件和非线性的影响。介绍了几种用来表示卡尔曼滤波器误差协方差矩阵的专用坐标系。这些协方差坐标简化了实际滤波器设计所需的近似去耦。采用卡尔曼滤波器中病态条件的指导性讨论和分析来推动这种设计的研究。该分析还对文献中报导的几种熟知的现象作了说明。另外,还包括非线性的讨论,以及减轻其不利影响的方法。     

联合卡尔曼滤波在多传感器信息融合中的应用

介绍了基于多传感器信息融合技术的联合卡尔曼滤波器的一般设计方法，并将此方法运用于舰船INS/GPS/Loran-C组合导航系统中，理论分析与仿真结果表明，该联合卡尔曼滤波器的设计合理，算法具有全局最优性，能够提高系统的导航精度和容错能力。     

INS／GPS组合导航集中式卡尔曼滤波器的仿真研究

主要研究平台式惯导（INS）和全球定位系统（GPS）组合导航集中式卡尔曼滤波器的实现，其中包括位置组合，速度组合、位置＋速度组合三种组合方式，并给出了相应的仿真结果，研究表明集中式卡尔曼滤波器可以提高导航系统精度。     

基于具有输入估值跟踪系统的卡尔曼滤波器

本文开始用一个最小平方估值器的推导来产生一个加速度输入矢量估值。文中首先研究了一种感受目标机动的检测器,其次研究了估值器、检测器和“简化”卡尔曼滤波器的组合,以形成一个跟踪机动目标的跟踪装置,最后介绍了一些模拟结果。文中首先阐述了假定目标机动的实际剩余和假定不机动的“简化”卡尔曼滤波器的理论剩余之间的关系。然后估值器计算了上述关系拟合的最好的等加速度输入矢量。其结果是一个输入矢量最小平方估值器,该估值器可以用来修正“简化”卡尔曼滤波器。因为典型的目标在相当长的时间花费在以固定方位和恒定速度方式飞行,所以要用一部检测器来防护,以防自动修正“简化”卡尔曼滤波器。仅当估算的输入矢量范数超过了门限时,才表示机动并实现修正。该跟踪系统容易实现,其跟踪能力在三个跟踪实例中进行了说明。