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球面单形-径向容积粒子滤波的单站无源定位算法
被引量：
1
1
作者
张智
姜秋喜
潘继飞
《探测与控制学报》
CSCD
北大核心
2014年第4期87-91,96,共6页
针对单站无源定位可观测性弱、观测噪声大而导致的定位精度低、收敛速度慢等问题,提出了球面单形-径向容积粒子滤波(Cubature Particle Filter,CPF)的单站无源定位算法。该算法基于容积卡尔曼滤波产生重要性密度函数,充分利用最新的观...
针对单站无源定位可观测性弱、观测噪声大而导致的定位精度低、收敛速度慢等问题,提出了球面单形-径向容积粒子滤波(Cubature Particle Filter,CPF)的单站无源定位算法。该算法基于容积卡尔曼滤波产生重要性密度函数,充分利用最新的观测信息,将粒子导向高似然区域。同时,其预测分布得到修正后的权值,有效缓解了粒子退化问题,提高了对系统状态后验概率的逼近程度。仿真结果表明,新算法虽然较标准的CPF增加了一定的计算量,但计算时间仍仅约为求积分粒子滤波(Quadrature Particle Filter,QPF)的10%,且定位精度与QPF相当,优于标准的CPF。
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关键词
单站无源定位
容积
粒子滤波
球面
单形
-
径向
规则
重要性密度函数
权值修正
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职称材料
四元数约束的容积卡尔曼滤波及其应用
被引量：
2
2
作者
钱华明
黄蔚
孙龙
《哈尔滨工业大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014年第7期40-46,共7页
针对一些非线性系统状态变量中存在四元数约束的情况,提出了一种四元数约束下的容积卡尔曼滤波(quaternion constrained cubature kalman filter,QCCKF)算法.基于最小约束代价函数,采用三阶球面-相径容积规则近似计算系统状态的后验均...
针对一些非线性系统状态变量中存在四元数约束的情况,提出了一种四元数约束下的容积卡尔曼滤波(quaternion constrained cubature kalman filter,QCCKF)算法.基于最小约束代价函数,采用三阶球面-相径容积规则近似计算系统状态的后验均值和协方差,给出了QCCKF滤波递推公式.设计的QCCKF算法可以有效地对状态进行估计,扩展了CKF的应用范围.最后对飞行器姿态估计系统进行仿真,仿真结果表明,该算法估计精度优于常规CKF和无迹四元数估计法(unscented quaternion estimator,USQUE),并满足四元数约束条件,较好地解决了非线性系统存在四元数约束的问题,验证了算法的有效性.
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关键词
容积
卡尔曼滤波
四元数约束
最小约束代价函数
三阶球面-相径容积规则
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职称材料
基于贝叶斯估计噪声相关下的CKF设计
被引量：
7
3
作者
钱华明
葛磊
+1 位作者
黄蔚
刘璇
《系统工程与电子技术》
EI
CSCD
北大核心
2012年第11期2214-2218,共5页
针对常规容积卡尔曼滤波(cubature Kalman filter,CKF)要求系统噪声和量测噪声必须互不相关的局限性,提出了一种带相关噪声的非线性离散系统CKF设计方法。基于贝叶斯估计准则,给出了系统噪声和量测噪声相关时CKF滤波递推公式,并采用三...
针对常规容积卡尔曼滤波(cubature Kalman filter,CKF)要求系统噪声和量测噪声必须互不相关的局限性,提出了一种带相关噪声的非线性离散系统CKF设计方法。基于贝叶斯估计准则,给出了系统噪声和量测噪声相关时CKF滤波递推公式,并采用三阶球面-相径容积规则来近似计算系统状态的后验均值和协方差。当系统噪声和量测噪声相关时,常规CKF不适用,本文设计的噪声相关下的CKF可以有效地对状态进行估计,拓展了CKF的应用范围。数值仿真验证了算法的有效性。
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关键词
非线性高斯系统
噪声相关的
容积
卡尔曼滤波
贝叶斯估计
三阶球面-相径容积规则
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职称材料
降维CKF算法及其在SINS初始对准中的应用
被引量：
9
4
作者
钱华明
葛磊
+1 位作者
黄蔚
彭宇
《系统工程与电子技术》
EI
CSCD
北大核心
2013年第7期1492-1497,共6页
针对常规容积卡尔曼滤波(cubature Kalman filter,CKF)算法在捷联惯导系统(strapdown inertialnavigation system,SINS)大方位失准角初始对准中采样点个数与状态向量维数成正比、计算量较大的问题,提出了降维CKF算法。与常规CKF算法相比...
针对常规容积卡尔曼滤波(cubature Kalman filter,CKF)算法在捷联惯导系统(strapdown inertialnavigation system,SINS)大方位失准角初始对准中采样点个数与状态向量维数成正比、计算量较大的问题,提出了降维CKF算法。与常规CKF算法相比,该算法只对离散化后的SINS非线性误差模型中的大方位失准角进行采样,再利用三阶球面-相径容积规则计算后验均值和协方差,从而将采样向量从10维降低到1维,采样点数量从20个下降到2个,减小了计算量。仿真实验结果表明,该算法与常规CKF算法具有相同的对准精度,计算时间仅为常规CKF算法的1/3,是一种较为实用的方法。
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关键词
捷联惯导系统
初始对准
常规
容积
卡尔曼滤波算法
降维
容积
卡尔曼滤波算法
三阶球面-相径容积规则
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职称材料
自适应高阶容积卡尔曼滤波在目标跟踪中的应用
被引量：
33
5
作者
崔乃刚
张龙
+2 位作者
王小刚
杨峰
卢宝刚
《航空学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015年第12期3885-3895,共11页
针对传统容积卡尔曼滤波(CKF)在系统状态发生突变时估计精度下降的问题,将强跟踪滤波(STF)算法与高阶容积卡尔曼滤波(HCKF)算法相结合,提出了一种自适应高阶容积卡尔曼滤波(AHCKF)方法。该算法采用高阶球面-相径容积规则,可获得高于传统...
针对传统容积卡尔曼滤波(CKF)在系统状态发生突变时估计精度下降的问题,将强跟踪滤波(STF)算法与高阶容积卡尔曼滤波(HCKF)算法相结合,提出了一种自适应高阶容积卡尔曼滤波(AHCKF)方法。该算法采用高阶球面-相径容积规则,可获得高于传统CKF的估计精度,同时在HCKF算法中引入STF,通过渐消因子在线修正预测误差协方差阵,强迫残差序列正交,提高了算法的鲁棒性,增强了算法应对系统状态突变等不确定因素的能力。将提出的AHCKF算法应用于具有状态突变的机动目标跟踪问题并进行数值仿真,仿真结果表明,AHCKF算法在系统状态发生突变的情况下表现出良好的滤波性能,有效地避免了状态突变造成的滤波精度下降,较传统的CKF、HCKF、交互式多模型-容积滤波(IMM-CKF)和自适应容积卡尔曼滤波(ACKF)算法有更强的鲁棒性和系统自适应能力。
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关键词
非线性估计
目标跟踪
自适应滤波
容积
卡尔曼滤波
高阶
球面
-
相径
容积
规则
原文传递
题名
球面单形-径向容积粒子滤波的单站无源定位算法
被引量：
1
1
作者
张智
姜秋喜
潘继飞
机构
解放军电子工程学院
出处
《探测与控制学报》
CSCD
北大核心
2014年第4期87-91,96,共6页
文摘
针对单站无源定位可观测性弱、观测噪声大而导致的定位精度低、收敛速度慢等问题,提出了球面单形-径向容积粒子滤波(Cubature Particle Filter,CPF)的单站无源定位算法。该算法基于容积卡尔曼滤波产生重要性密度函数,充分利用最新的观测信息,将粒子导向高似然区域。同时,其预测分布得到修正后的权值,有效缓解了粒子退化问题,提高了对系统状态后验概率的逼近程度。仿真结果表明,新算法虽然较标准的CPF增加了一定的计算量,但计算时间仍仅约为求积分粒子滤波(Quadrature Particle Filter,QPF)的10%,且定位精度与QPF相当,优于标准的CPF。
关键词
单站无源定位
容积
粒子滤波
球面
单形
-
径向
规则
重要性密度函数
权值修正
Keywords
single observer passive location
cubature particle filter
spherical simplex
-
radial rule
importance density function
weight adjustment
分类号
TN958.97 [电子电信—信号与信息处理]
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职称材料
题名
四元数约束的容积卡尔曼滤波及其应用
被引量：
2
2
作者
钱华明
黄蔚
孙龙
机构
哈尔滨工程大学自动化学院
出处
《哈尔滨工业大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014年第7期40-46,共7页
基金
国家自然科学基金资助项目(61104036)
哈尔滨市科技创新人才研究专项资金(优秀学科带头人)资助项目(2014RFXXJ074)
文摘
针对一些非线性系统状态变量中存在四元数约束的情况,提出了一种四元数约束下的容积卡尔曼滤波(quaternion constrained cubature kalman filter,QCCKF)算法.基于最小约束代价函数,采用三阶球面-相径容积规则近似计算系统状态的后验均值和协方差,给出了QCCKF滤波递推公式.设计的QCCKF算法可以有效地对状态进行估计,扩展了CKF的应用范围.最后对飞行器姿态估计系统进行仿真,仿真结果表明,该算法估计精度优于常规CKF和无迹四元数估计法(unscented quaternion estimator,USQUE),并满足四元数约束条件,较好地解决了非线性系统存在四元数约束的问题,验证了算法的有效性.
关键词
容积
卡尔曼滤波
四元数约束
最小约束代价函数
三阶球面-相径容积规则
Keywords
cubature Kalman filter
quaternion constraint
minimum constrained cost function
three
-
degree spherical
-
radial cubature rule
分类号
U666.12 [交通运输工程—船舶及航道工程]
在线阅读
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职称材料
题名
基于贝叶斯估计噪声相关下的CKF设计
被引量：
7
3
作者
钱华明
葛磊
黄蔚
刘璇
机构
哈尔滨工程大学自动化学院
黑龙江科技学院电气与信息工程学院
出处
《系统工程与电子技术》
EI
CSCD
北大核心
2012年第11期2214-2218,共5页
基金
国家自然科学基金(61104036)资助课题
文摘
针对常规容积卡尔曼滤波(cubature Kalman filter,CKF)要求系统噪声和量测噪声必须互不相关的局限性,提出了一种带相关噪声的非线性离散系统CKF设计方法。基于贝叶斯估计准则,给出了系统噪声和量测噪声相关时CKF滤波递推公式,并采用三阶球面-相径容积规则来近似计算系统状态的后验均值和协方差。当系统噪声和量测噪声相关时,常规CKF不适用,本文设计的噪声相关下的CKF可以有效地对状态进行估计,拓展了CKF的应用范围。数值仿真验证了算法的有效性。
关键词
非线性高斯系统
噪声相关的
容积
卡尔曼滤波
贝叶斯估计
三阶球面-相径容积规则
Keywords
nonlinear Gaussian system
cubature Kalman filter （CKF） with correlative noises
Bayesian estimation
third order spherical
-
radial cuhature rule
分类号
TP273 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
降维CKF算法及其在SINS初始对准中的应用
被引量：
9
4
作者
钱华明
葛磊
黄蔚
彭宇
机构
哈尔滨工程大学自动化学院
出处
《系统工程与电子技术》
EI
CSCD
北大核心
2013年第7期1492-1497,共6页
基金
国家自然科学基金(61104036)资助课题
文摘
针对常规容积卡尔曼滤波(cubature Kalman filter,CKF)算法在捷联惯导系统(strapdown inertialnavigation system,SINS)大方位失准角初始对准中采样点个数与状态向量维数成正比、计算量较大的问题,提出了降维CKF算法。与常规CKF算法相比,该算法只对离散化后的SINS非线性误差模型中的大方位失准角进行采样,再利用三阶球面-相径容积规则计算后验均值和协方差,从而将采样向量从10维降低到1维,采样点数量从20个下降到2个,减小了计算量。仿真实验结果表明,该算法与常规CKF算法具有相同的对准精度,计算时间仅为常规CKF算法的1/3,是一种较为实用的方法。
关键词
捷联惯导系统
初始对准
常规
容积
卡尔曼滤波算法
降维
容积
卡尔曼滤波算法
三阶球面-相径容积规则
Keywords
strapdown inertial navigation system（SINS）
initial alignment
conventional cubature Kalman filter（CKF） algorithm
reduced dimension CKF algorithm
third
-
degree spherical
-
radial cubature rule
分类号
U666.1 [交通运输工程—船舶及航道工程]
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职称材料
题名
自适应高阶容积卡尔曼滤波在目标跟踪中的应用
被引量：
33
5
作者
崔乃刚
张龙
王小刚
杨峰
卢宝刚
机构
哈尔滨工业大学航天学院
北京航天长征飞行器研究所
出处
《航空学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015年第12期3885-3895,共11页
基金
国家自然科学基金(61304236)~~
文摘
针对传统容积卡尔曼滤波(CKF)在系统状态发生突变时估计精度下降的问题,将强跟踪滤波(STF)算法与高阶容积卡尔曼滤波(HCKF)算法相结合,提出了一种自适应高阶容积卡尔曼滤波(AHCKF)方法。该算法采用高阶球面-相径容积规则,可获得高于传统CKF的估计精度,同时在HCKF算法中引入STF,通过渐消因子在线修正预测误差协方差阵,强迫残差序列正交,提高了算法的鲁棒性,增强了算法应对系统状态突变等不确定因素的能力。将提出的AHCKF算法应用于具有状态突变的机动目标跟踪问题并进行数值仿真,仿真结果表明,AHCKF算法在系统状态发生突变的情况下表现出良好的滤波性能,有效地避免了状态突变造成的滤波精度下降,较传统的CKF、HCKF、交互式多模型-容积滤波(IMM-CKF)和自适应容积卡尔曼滤波(ACKF)算法有更强的鲁棒性和系统自适应能力。
关键词
非线性估计
目标跟踪
自适应滤波
容积
卡尔曼滤波
高阶
球面
-
相径
容积
规则
Keywords
nonlinear estimation
target tracking
adaptive filtering
cubature Kalman filtering
high
-
degree spherical
-
radial cubature rule
分类号
V557 [航空宇航科学与技术—人机与环境工程]
原文传递
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
球面单形-径向容积粒子滤波的单站无源定位算法
张智
姜秋喜
潘继飞
《探测与控制学报》
CSCD
北大核心
2014
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
四元数约束的容积卡尔曼滤波及其应用
钱华明
黄蔚
孙龙
《哈尔滨工业大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014
2
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
基于贝叶斯估计噪声相关下的CKF设计
钱华明
葛磊
黄蔚
刘璇
《系统工程与电子技术》
EI
CSCD
北大核心
2012
7
在线阅读
下载PDF
职称材料
4
降维CKF算法及其在SINS初始对准中的应用
钱华明
葛磊
黄蔚
彭宇
《系统工程与电子技术》
EI
CSCD
北大核心
2013
9
在线阅读
下载PDF
职称材料
5
自适应高阶容积卡尔曼滤波在目标跟踪中的应用
崔乃刚
张龙
王小刚
杨峰
卢宝刚
《航空学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015
33
原文传递
已选择
0
条
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引用分析
参考文献
引证文献
统计分析
检索结果
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