非中心平滑算法及其在无人直升机 遥测数据处理中的应用

在一般多项式拟合移动平滑滤波的基础上,推导出位置多项式滤波非中心平滑的数学公式,建立并实现了位置多项式滤波的非中心平滑算法,结果表明滤波方差比得到了降低.本算法已应用于某型无人直升机遥测数据的处理中,实践证明,该方法有效地滤出了遥测数据中的随机误差,为分析无人直升机的飞行性能和进行可靠地监控奠定了基础.     

自由节点样条函数平滑滤波技术

考虑了目标跟踪和航天测控中测量数据的平滑问题.提出了利用自由节点样条函数来改善多项式最小二乘滤波器设计的模型和方法.用样条函数表示弹道,能改善目标机动时用多项式表示弹道引入的截断误差较大的缺点,提高弹道参数的估计精度.仿真计算结果表明该方法能显著改善目标机动时的运动参数估计精度.     

平滑滤波在卫星导航抗干扰天线中的应用

为解决实际工程中卫星导航抗干扰天线鲁棒性不强的问题,提出了利用正交多项式平滑滤波算法对抗干扰权值进行滤波修正,以降低扰动对抗干扰天线的影响。文中建立了平滑滤波的数学模型,确定了滤波函数的参数,论述了抗干扰权系数正交多项式平滑滤波的过程,并给出了试验效果。     

惯导系统动态数据预处理方法研究

采用多项式平滑方法对惯导系统的动态数据进行预处理,降低了各种噪声对数据处理的影响.仿真结果表明该方法对数据的平滑处理效果明显,具有一定的可行性.     

提高弹道导弹落点预报精度的动弧平滑平均法

从多项式拟合出发,提出一种将中点平滑与滑动弧段相结合的动弧平滑平均算法,旨在提高弹道导弹轨道测定与落点预报的精度,该方法利用长测量数据段抑制随机误差的同时通过短弧段滑动减小了拟合误差.文中作了误差分析,证明动弧平滑平均法能够提高弹道导弹轨道测定与落点预报的精度,并给出算法的具体流程及弹道轨道根数的计算方法.     

卡尔曼滤波在落点偏差预测中的应用

研究了摄动落点偏差预测算法,对预测算法的误差分析表明,弹道测量误差对算法预测精度有较大影响,建立了卡尔曼弹道滤波模型对弹道测量数据进行滤波处理,以消除弹道测量随机误差,提高摄动落点偏差预测算法的精度,仿真结果表明,采用卡尔曼滤波可以大幅提高落点偏差预测算法的精度.     

曲线拟合与卡尔曼滤波器的滤波精度评估

曲线拟合和卡尔曼滤波是2种运动目标轨迹后置处理的重要方法,利用曲线拟合方法对复杂的运动轨迹进行平滑处理时,为了提高拟合效果,往往选取阶数较高,但易造成方程求解复杂,使得拟合曲线稳定性变差。为了提高测量系统的定位精度和对机动目标的跟踪适应能力,采用卡尔曼滤波算法对弹道进行处理,对卡尔曼滤波参数进行了优化设置,设定滤波增益的下限,避免滤波出现发散现象,使得滤波器稳定性好,而且收敛和稳定时间短。仿真结果表明:采用该方法后卡尔曼滤波对于强机动特征的轨迹有较好的平滑效果和跟踪能力,而且能满足工程上应用的精度要求。     

计程仪数据同步处理方法研究

为达到计程仪测量数据同步输出，针对其特点提出用计时器方法提高了采样速度的精度。在此基础上，对速度序列采用多项式平滑方法进行处理，降低了各种噪声对数据的影响，再次提高了实时速度的精度。通过对实测数据的验证，结果表明同点数次数越高的多项式平滑方法的误差越小。采用五点三次多项式平滑方法对一实测序列进行验证得到最大的速度误差为1．44kn。     

基于油田示功仪的加速度信号处理方法

本文给出了一种将油田示功仪中测量到的加速度信号进行处理得到位移数据的方法。提出了利用FIR数字滤波器,对平滑滤波后的加速度进行处理,实现了对加速度传感器干扰振动信号的滤除,再利用加速度双重积分算法得到位移数据的处理方法。实验结果表明,使用平滑滤波、FIR数字滤波基础上的加速度双重积分算法得到位移数据的方法可行,系统示值相对误差小于2％,满足工程实践的需要。     

平滑滤波点数与拟合多项式次数的选择探讨

本文讨论航天测控中对轨道（弹道）进行多项式拟合分析时,选择多项式次数及一次处理点数的考虑因素。选择适当的多项式次数的一次处理的点数,可以在尽量简化计算量的同时,有效地对测量数据进行正确的分析,达到数据处理的目的。     

A Bipedal Locomotion Planning Based on Virtual Linear Inverted Pendulum Mode

In this paper, a bipedal locomotion planning based on virtual linear inverted pendulum mode (VLIPM) is proposed. In conventional methods, the desired center of gravity (COG) position and velocity are achieved by modifying the foot placement. In this research, the desired COG position and velocity are achieved while the desired foot placement is also realized. In the proposed method, the virtual modified foot placement and trajectory planning are calculated separately. VLIPM is applied to the calculation of the virtual modified foot placement. By using virtual supporting point (VSP), the difference between the virtual modified and desired foot placements is compensated. In the result, the desired foot placement is achieved as if the foot placement is in the virtual modified foot placement. Trajectory planning is applied to LIPM with VSP and 5-D polynomial. The boundary conditions of the polynomial are set to the desired COG position and velocity. In the result, the desired COG position and velocity are also obtained. Differences of the motion by different models are compensated by matching the boundary conditions of different models. By applying different models in the calculations of the foot placement and trajectory planning, the desired robot motion is realized. The walking stability of the proposed method is equivalent to that of the conventional method. The effectiveness of the proposed method is confirmed by a simulation and an experiment.     

Energy-saving trajectory planning for a toggle mechanism driven by a PMSM

In this paper, energy-saving trajectories are planned for a toggle mechanism driven by a permanent magnet synchronous motor (PMSM). The point-to-point (PTP) trajectory is described by a high-degree polynomial, which satisfies the end conditions of displacement, velocity, acceleration and jerk at the initial and final times. The real-coded genetic algorithm (RGA) method is employed to obtain the mechatronic system’s parameters, and to determine the coefficients of the polynomial, and its fitness function is the inverse of various input energies. The numerical simulations and experiments are compared among several degrees’ polynomials during the whole operation motion. Finally, it is found that the input absolute electrical energy (IAEE) occurs when the highest-degree polynomial is chosen. From the percentage of relative error with respect to the absolute input energy of a 7-degree polynomial, it is found that the percentage of relative error achieves 32% as the degree is 24 with enough for minimum input energy degree. The proposed methodology described in this research has the contribution. It can be applied to any mechatronic system which is required to design a minimum-energy point to point trajectory.     

多项式拟合法在船载外测数据实时压缩算法中的应用

为了解决船载外测设备采样数量大的问题,船中心机必须对外测数据进行实时预处理,适当压缩后才能向外发送.将多项式拟合的方法应用到外测数据的实时压缩算法之中,通过建立一组正交多项式基,运用最小二乘法估计得到拟合点的平滑公式,在综合分析多项式截断误差和随机误差的基础上总结得出最佳压缩多项式次数和采样点数.理论分析和实例仿真结果...     

双层三阶多项式拟合的弹道导弹发射点估计方法

发射点估计是炮位侦察校射雷达的重要任务之一。在仅利用雷达测量数据的情况下,先通过三阶函数拟合弹道导弹主动段时间-高度曲线估计导弹的绝对发射时刻,从而求得各个弹道轨迹点相对于绝对发射时刻的相对发射时间,然后再次利用三阶函数拟合主动段相对时间-水平位移,进而得到弹道导弹发射点估计结果。通过弹道导弹运动模型仿真具有一二级助推的弹道数据,并增加雷达观测误差,分析验证了所提方法的有效性和精确性。经测试,所提方法求解过程简单,对主动段弹道拟合准确,发射点估计精度达到0.6%以内,定位误差较传统方法降低了50%以上。     

基于射表数据的火炮弹道仿真分析方法

针对火炮弹道计算中难以合理考虑空气阻力影响的问题,提出了一种基于射表数据合理考虑空气阻力影响的弹道仿真分析方法。通过对火炮射表数据分析,将空气阻力分解成水平和垂直2个方向,结合典型空气阻力理论模型,利用多项式拟合得出水平和垂直2个方向上的空气阻力所产生的加速度与速度的关系式,从而建立了一种基于射表数据的空气阻力模型。通过时间离散分析,推导并得出考虑空气阻力影响的火炮弹道计算方法,并通过仿真试验证明了该方法的正确性及有效性。     

基于激光信息和射频识别的运动轨迹跟踪研究

为提高运动轨迹跟踪精度,设计了基于激光信息和射频识别的运动轨迹跟踪方法,首先将射频识别阅读器与激光传感器采集数据进行速度估算处理,并利用加权因子对激光传感器估算速度进行平滑处理,然后通过相似度对比方法匹配激光传感器与射频识别阅读器获取的运动目标速度,采用粒子滤波算法融合激光传感器与射频传感器获取的运动目标速度,通过粒子滤波的预测、更新与重采样三个阶段实现准确的运动目标轨迹跟踪,最后实验结果表明,该方法对目标的运动轨迹跟踪精确度高达99%。     

基于轨迹位置形状相似性的隐私保护算法

为了降低轨迹数据发布产生的隐私泄露风险,提出了多种轨迹匿名算法。然而,现有的轨迹匿名算法在计算轨迹相似性时忽略了轨迹的形状因素对轨迹相似性的影响,因此产生的匿名轨迹集合的可用性相对较低。针对这一问题,提出了一种新的轨迹相似性度量模型,在考虑轨迹的时间和空间要素的同时,加入了轨迹的形状因素,可以在多项式时间内计算定义在不同时间跨度上的轨迹的距离,能够更加准确、快速地度量轨迹之间的相似性;在此基础上,提出了一种基于轨迹位置形状相似性的隐私保护算法,最大限度地提高了聚类内部轨迹的相似性,并且使用真实的原始位置信息形成数据"面罩",满足了轨迹k-匿名,在有效地保护轨迹数据的同时,提高了轨迹数据的可用性;最后,在合成轨迹数据集和真实轨迹数据集上的实验结果表明,本算法花费更少的时间代价,具有更高的数据可用性。     

弹道导弹轨迹参数生成技术研究

在弹道导弹防御系统中,目标轨迹参数是重要的识别因素。本文基于最小能量弹道。推出弹道导弹在地心惯性坐标系中任一时刻的位置和速度,得到了弹道导弹从发射点到落点的轨迹参数,为研究弹道导弹的弹道特性分析提供了数据支持。     

基于多项式卡尔曼滤波的船舶轨迹预测算法

考虑到在船舶航行的实际过程中,船舶自动识别系统（AIS）设备提供的船舶运动点迹往往呈现出信息缺失、非线性、多机动的问题,导致利用AIS设备辅助海上指挥系统难以准确判断船舶位置。针对以上问题,本文在传统卡尔曼滤波理论的基础上构建多项式卡尔曼滤波器拟合非线性系统,补偿航迹定位数据信息缺失、更新较慢等问题,并基于经纬度信息预测船舶运动轨迹。结果表明,该方法实现简单且收敛迅速,能够有效解决实际过程中船舶轨迹的预测问题,满足基本的实效性与准确性,能够为相关海事部门预测船舶目的、行为提供较为可靠的辅助手段。