改进推广卡尔曼滤波算法在目标跟踪中的运用

1

作者 刘恒泽 杨刚 张长革 《现代防御技术》 北大核心 2010年第5期91-95,149,共6页

对推广卡尔曼滤波算法进行了改进,提出了运用自适应门限滤除不可信观测向量的方法。在复杂多变的电磁环境中,有效的剔除不可信观测向量和防止有用信息的丢失一直是一对矛盾。改进的算法通过新息序列方差的统计信息确定自适应门限,并且... 对推广卡尔曼滤波算法进行了改进,提出了运用自适应门限滤除不可信观测向量的方法。在复杂多变的电磁环境中,有效的剔除不可信观测向量和防止有用信息的丢失一直是一对矛盾。改进的算法通过新息序列方差的统计信息确定自适应门限,并且对观测向量的每一个元素分别进行判决。仿真结果证明,该算法能够在防止有用信息丢失的同时有效剔除不可信观测向量,进而减小导引头的滤波误差。 展开更多

关键词 推广卡尔曼滤波 自适应门限 新息序列

下载PDF 职称材料

组合导航自适应卡尔曼滤波改进算法研究 被引量：21

2

作者 李旦 秦永元 梅春波 《测控技术》 CSCD 北大核心 2011年第3期114-116,共3页

针对常规卡尔曼滤波由于噪声的统计特性与实际情况不相符而引起滤波误差增大的问题,提出了一种新的在线估计系统噪声和量测噪声的自适应滤波算法。新算法通过新息序列自适应量测噪声,对Sage-Husa滤波算法进行改进以估计系统噪声,该算法... 针对常规卡尔曼滤波由于噪声的统计特性与实际情况不相符而引起滤波误差增大的问题,提出了一种新的在线估计系统噪声和量测噪声的自适应滤波算法。新算法通过新息序列自适应量测噪声,对Sage-Husa滤波算法进行改进以估计系统噪声,该算法在噪声统计特性未知的情况下能进行滤波计算。最后对改进的新算法与常规卡尔曼滤波算法作了对比试验分析,结果表明了改进算法的有效性。 展开更多

关键词 卡尔曼滤波 自适应滤波 新息序列 Sage-Husa滤波 组合导航

下载PDF 职称材料

基于支持向量机的自适应卡尔曼滤波技术研究 被引量：12

3

作者 戴洪德 陈明 +2 位作者 周绍磊 李娟 彭贤 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2008年第8期949-952,共4页

针对卡尔曼滤波(KF)中噪声的统计特性与实际不符时滤波精度严重降低甚至引起滤波器发散的问题,提出一种基于支持向量机的自适应卡尔曼滤波算法(SVMAKF).根据新息理论方差与实际方差的比值,应用支持向量机产生自适应因子对卡尔曼滤波器... 针对卡尔曼滤波(KF)中噪声的统计特性与实际不符时滤波精度严重降低甚至引起滤波器发散的问题,提出一种基于支持向量机的自适应卡尔曼滤波算法(SVMAKF).根据新息理论方差与实际方差的比值,应用支持向量机产生自适应因子对卡尔曼滤波器的噪声方差阵进行在线修正,使噪声方差阵能够根据实际噪声的变化得到调整.通过对雷达目标跟踪系统的仿真表明,该算法对噪声有较强的自适应性,能够提高滤波精度和滤波器的鲁棒性. 展开更多

关键词 自适应卡尔曼滤波 新息序列 支持向量机 目标跟踪

下载PDF 职称材料

引入输入估计的交互式多模跟踪算法 被引量：12

4

作者 盛琥 杨景曙 +1 位作者 曾芳玲 张帆 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第12期2810-2814,共5页

本文融合交互多模算法和修正输入估计算法,提出一种新的全面自适应跟踪算法.利用修正新息序列的方法对输入估计(IE:Input Estimation)算法进行了改进,提高了输入估计的性能.综合不同检测窗长度的修正输入估计(MIE:Modified IE)算法的特... 本文融合交互多模算法和修正输入估计算法,提出一种新的全面自适应跟踪算法.利用修正新息序列的方法对输入估计(IE:Input Estimation)算法进行了改进,提高了输入估计的性能.综合不同检测窗长度的修正输入估计(MIE:Modified IE)算法的特点,在交互式多模型中采用不同检测窗长度的MIE作为子滤波器,保持对机动的全面自适应跟踪.仿真实验证明,改进算法与CV-CA模型组成的交互多模算法相比,无论对机动的响应速度还是滤波精度都优于交互多模算法. 展开更多

关键词 交互式多模型 机动目标跟踪 输入估计 新息序列

下载PDF 职称材料

基于模糊鲁棒自适应CKF算法的MEMS-IMU姿态估计 被引量：9

5

作者 乔美英 高翼飞 +1 位作者 李宛妮 姚文豪 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第3期296-303,共8页

针对微机电惯组(MEMS-IMU)受到状态突变干扰、存在未知量测噪声等情况下,传统滤波算法无法准确估计系统姿态问题,提出了一种基于模糊鲁棒自适应容积卡尔曼滤波(FRA-CKF)的姿态估计算法。通过分析滤波新息序列的统计特性,根据χ2检验原... 针对微机电惯组(MEMS-IMU)受到状态突变干扰、存在未知量测噪声等情况下,传统滤波算法无法准确估计系统姿态问题,提出了一种基于模糊鲁棒自适应容积卡尔曼滤波(FRA-CKF)的姿态估计算法。通过分析滤波新息序列的统计特性,根据χ2检验原理设置了修正门限和修正边界,构造了容积卡尔曼滤波、鲁棒修正和自适应修正的隶属度函数,制定相应的模糊修正准则,使算法兼顾自适应性和鲁棒性。仿真及静、动态实验验证了所提出算法的有效性。静态实验结果表明,所提出的滤波算法相比CKF算法,航向角估计的均方根误差降低了80%,提高了滤波的精度和稳定性。 展开更多

关键词 容积卡尔曼滤波 模糊修正准则 新息序列 姿态估计

下载PDF 职称材料

噪声相关时多通道带乘性噪声系统最优滤波 被引量：8

6

作者 褚东升 韩慧 刘滨 《青岛海洋大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2001年第5期782-788,共7页

针对多通道乘性噪声系统问题的实际需要 ,推广 Rajasekaran滤波算法 ,利用线性最小方差的概念和投影公式 ,导出含有乘性噪声统计特性参数阵特殊乘法运算的新息协方差矩阵 ,并利用这个中间矩阵 ,在观测为多通道 ,且各个通道的乘性噪声不... 针对多通道乘性噪声系统问题的实际需要 ,推广 Rajasekaran滤波算法 ,利用线性最小方差的概念和投影公式 ,导出含有乘性噪声统计特性参数阵特殊乘法运算的新息协方差矩阵 ,并利用这个中间矩阵 ,在观测为多通道 ,且各个通道的乘性噪声不同 ,以及系统的动态噪声和观测噪声同时刻相关的情况下 ,导出状态递推滤波算法 ,该算法在线性最小方差意义下是最优的。并对该算法进行仿真研究 。 展开更多

关键词 随机系统 乘性噪声 最优滤波 新息序列 协方差矩阵 地震勘探 信噪比 线性最小方差

下载PDF 职称材料

组合导航中一种新息自适应卡尔曼滤波算法 被引量：8

7

作者 薛文婷 张波 李署坚 《全球定位系统》 2014年第4期8-11,共4页

全球定位系统/航位推算组合导航定位中,由于目标运动的不确定性,GPS接收机与DR器件接收的数据存在噪声,使预置目标运动模型通常很难得到较高跟踪精度,针对应用常规卡尔曼滤波进行组合导航解算由于噪声统计特性未知而引起滤波不稳定的问... 全球定位系统/航位推算组合导航定位中,由于目标运动的不确定性,GPS接收机与DR器件接收的数据存在噪声,使预置目标运动模型通常很难得到较高跟踪精度,针对应用常规卡尔曼滤波进行组合导航解算由于噪声统计特性未知而引起滤波不稳定的问题,本文提出了一种基于新息序列的量测计算进行自适应估计的卡尔曼滤波算法。该算法通过对新息方差强度进行极大似然估计,将新息计算引入卡尔曼滤波器的增益计算,达到控制发散的目的。最后对改进的算法与一般卡尔曼滤波算法做了对比仿真试验分析,结果表明了改进算法的有效性。 展开更多

关键词 卡尔曼滤波 自适应滤波 新息序列 组合导航

下载PDF 职称材料

基于新息的SINS/DVL组合导航自适应滤波算法 被引量：7

8

作者 李万里 陈明剑 +1 位作者 张伦东 陈锐 《兵器装备工程学报》 CAS 北大核心 2020年第12期225-229,252,共6页

捷联惯性导航系统(SINS)与多普勒测速仪(DVL)组合导航时需要考虑DVL数据异常带来的影响。针对该问题提出了一种基于新息的抗差自适应滤波算法。利用新息序列,并采用滑动数据窗口实时在线估计量测噪声。通过卡方检验,检测DVL数据是否异常... 捷联惯性导航系统(SINS)与多普勒测速仪(DVL)组合导航时需要考虑DVL数据异常带来的影响。针对该问题提出了一种基于新息的抗差自适应滤波算法。利用新息序列,并采用滑动数据窗口实时在线估计量测噪声。通过卡方检验,检测DVL数据是否异常,若异常则切换到自适应滤波算法。实验表明:量测噪声自适应滤波算法在不同的量测噪声初值、不同长度滑动窗口的条件下均能快速收敛,验证了该算法的鲁棒性。在SINS与DVL组合导航中,能有效降低DVL数据异常带来的影响,性能优于普通卡尔曼滤波算法。 展开更多

关键词 新息序列 卡方检验 量测噪声 组合导航 多普勒 卡尔曼滤波

下载PDF 职称材料

液体火箭发动机基于模型的故障检测算法 被引量：6

9

作者 吴建军 张育林 陈启智 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1994年第4期8-15,共8页

针对泵压式供应系统液体火箭发动机的故障监控问题，建立了用于发动机故障检测的非线性动态数学模型，设计并实现了发动机系统的广义卡尔曼滤波器。利用新息序列的统计特性，进行了发动机故障新息检测算法的仿真研究，讨论了降低滤波器... 针对泵压式供应系统液体火箭发动机的故障监控问题，建立了用于发动机故障检测的非线性动态数学模型，设计并实现了发动机系统的广义卡尔曼滤波器。利用新息序列的统计特性，进行了发动机故障新息检测算法的仿真研究，讨论了降低滤波器计算费用的方法以及置信度、自由度对检测算法性能的影响。本文的工作为进一步研究发动机故障在线实时检测算法奠定了重要基础。 展开更多

关键词 数学模型 故障检测 液体推进剂 火箭发动机

下载PDF 职称材料

惯性导航系统/测距机系统辅助的机载全球导航卫星系统欺骗式干扰自主检测算法 被引量：5

10

作者 卢丹 赵崴震 钟伦珑 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第9期3195-3202,共8页

全球导航卫星系统(GNSS)欺骗导致目标接收机生成错误的定位结果。利用惯性导航系统(INS)辅助,基于卡尔曼滤波新息序列构造卡方检验统计量是检测机载GNSS欺骗的有效手段。然而,该算法无法给出欺骗的持续时间,从而导致INS/GNSS系统无法依... 全球导航卫星系统(GNSS)欺骗导致目标接收机生成错误的定位结果。利用惯性导航系统(INS)辅助,基于卡尔曼滤波新息序列构造卡方检验统计量是检测机载GNSS欺骗的有效手段。然而,该算法无法给出欺骗的持续时间,从而导致INS/GNSS系统无法依据该算法判断其解算的定位信息是否正确。该文结合测距机系统(DME),提出一种基于重构新息序列的有限记忆卡方检测算法。该算法使用已有的INS,GNSS和DME数据构造一种不参与卡尔曼滤波的新息序列,然后将该新息序列构造成有限记忆卡方检验统计量,从而实现对欺骗式干扰的检测。仿真表明,当机载GNSS欺骗造成250 m及以上的位置偏差时,所设计的算法能够获得较为准确的欺骗持续时间。最后,该文依据所提算法的检测结果,给出了INS/GNSS/DME系统正确的定位信息。 展开更多

关键词 组合导航 欺骗式干扰 干扰检测 卡尔曼滤波 新息序列

下载PDF 职称材料

基于EWMA控制图抗差估计的欺骗干扰检测算法

11

作者 钟伦珑 岳文静 李雪艳 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第15期311-322,共12页

诱导式欺骗干扰会使机载接收机偏离真实位置且不易被检测到,对民航飞行安全造成威胁。传统的新息序列检测算法存在欺骗检测延迟、无法及时检测欺骗结束时间的问题。针对这一问题,提出了基于指数加权移动平均(EWMA)控制图抗差估计的欺骗... 诱导式欺骗干扰会使机载接收机偏离真实位置且不易被检测到,对民航飞行安全造成威胁。传统的新息序列检测算法存在欺骗检测延迟、无法及时检测欺骗结束时间的问题。针对这一问题,提出了基于指数加权移动平均(EWMA)控制图抗差估计的欺骗干扰检测算法。该算法将紧组合导航系统输出的新息序列作为EWMA控制图的检测样本,利用历史时刻的统计量和当前时刻的新息加权构造服从高斯分布的检验统计量来检测欺骗干扰,并识别受欺骗卫星。同时,利用抗差估计动态调整卡尔曼滤波的增益矩阵,以减小欺骗干扰对新息序列的影响,并通过改变等价权函数的参数加快算法欺骗检测的速度。仿真结果表明:与传统新息序列检测算法相比,所提算法明显缩短了对微小突变式欺骗干扰和缓变式欺骗干扰的检测时间,且能及时检测到欺骗结束时间。 展开更多

关键词 组合导航 欺骗检测 EWMA控制图 新息序列 抗差估计

原文传递

粒子群优化噪声参数的行人导航零速修正算法

12

作者 李磊 苏中 +2 位作者 吴学佳 雷明 王一静 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期42-49,共8页

针对使用零速修正算法进行行人惯性导航时,固定噪声参数不适用所造成的导航精度较低的问题,提出了一种基于粒子群算法优化噪声参数的零速修正算法。通过最小化零速阶段的滤波器新息序列可以在线调整滤波参数,以适应当前行人运动状态,最... 针对使用零速修正算法进行行人惯性导航时,固定噪声参数不适用所造成的导航精度较低的问题,提出了一种基于粒子群算法优化噪声参数的零速修正算法。通过最小化零速阶段的滤波器新息序列可以在线调整滤波参数,以适应当前行人运动状态,最后通过对多组惯性数据进行解算来验证算法有效性。分别使用了标准零速修正算法和粒子群优化的零速修正算法对惯性数据进行解算,并计算两种算法解算结果的位置误差,结果表明,提出的算法能够得到更小的定位误差和更平滑的解算轨迹。 展开更多

关键词 行人导航 零速修正 粒子群优化 扩展卡尔曼滤波 新息序列

下载PDF 职称材料

过程噪声方差实时补偿的非定轨目标跟踪 被引量：3

13

作者 田俊林 付承毓 +1 位作者 唐涛 于伟 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2012年第1期68-73,共6页

针对非定轨目标跟踪问题中过程噪声统计特性未知的特点,提出了一种实用的对过程噪声方差进行实时补偿的目标跟踪算法。该算法根据强跟踪滤波器的思想,通过实时检测新息序列来修正卡尔曼滤波算法中的状态预测误差协方差矩阵,进而对未知... 针对非定轨目标跟踪问题中过程噪声统计特性未知的特点,提出了一种实用的对过程噪声方差进行实时补偿的目标跟踪算法。该算法根据强跟踪滤波器的思想,通过实时检测新息序列来修正卡尔曼滤波算法中的状态预测误差协方差矩阵,进而对未知的过程噪声方差矩阵进行实时地补偿。由于存在新息检测机制,该算法能够有效地规避表征建模不确定性的过程噪声统计特性未知的问题,对于建模不确定性具有一定的适应能力。通过对一旋转靶标跟踪问题的仿真试验,证明了该方法的有效性。 展开更多

关键词 目标跟踪 非定轨 强跟踪滤波 新息序列 渐消因子

下载PDF 职称材料

多维ARMR(p,q)模型的适时递推预报 被引量：2

14

作者 孟昭为 《山东工程学院学报》 CAS 2000年第4期21-24,共4页

本文讨论了多维 ARMA(p,q)序列的新息预报 。

关键词 多维ARMA模型 新息序列 适时递推预报 线性平稳预报

下载PDF 职称材料

抗野值Kalman滤波在靶场测量数据处理中的应用 被引量：2

15

作者 周含冰 陈冬冬 彭燕 《舰船电子对抗》 2013年第5期84-87,共4页

在无人机飞行参数测量中,由于杂波等各种偶然因素的影响,往往使测量数据中存在着大量的野值,从而造成测量数据的严重失真甚至使滤波过程发散。通过对测量数据新息序列的分析,提出了野值判定的方法,并通过对新息序列进行修正来消除野值... 在无人机飞行参数测量中,由于杂波等各种偶然因素的影响,往往使测量数据中存在着大量的野值,从而造成测量数据的严重失真甚至使滤波过程发散。通过对测量数据新息序列的分析,提出了野值判定的方法,并通过对新息序列进行修正来消除野值的影响。Matlab仿真的结果表明该方法可以有效判别和修正野值,提高了滤波精度。 展开更多

关键词 抗野值Kalman滤波 靶场测量数据 新息序列

下载PDF 职称材料

多维MA(q)模型的h步适时递推预测 被引量：1

16

作者 牟峰 李裕奇 吴开信 《西南民族大学学报（自然科学版）》 CAS 2007年第3期481-485,共5页

讨论了新息递推算法的理论和方法,将新息算法运用于多维MA(q)模型的预测问题,利用有穷观测值导出并证明了多维MA(q)模型的h步适时递推预测公式.

关键词 多维MA(q)序列 新息序列 h步预测

下载PDF 职称材料

基于新息序列的多维MA(q)模型适时递推预测 被引量：1

17

作者 牟峰 吴开信 李裕奇 《苏州科技学院学报（自然科学版）》 CAS 2008年第2期25-28,共4页

利用Hilbert空间中正交投影的有关理论,给出并证明了最佳线性预测在内积定义下的一个定理,以此作为适时递归预测的基础。讨论了新息递归算法的理论和方法,将新息算法运用于多维MA(q)模型的预测问题。利用有穷观测值导出并证明了多维MA(q... 利用Hilbert空间中正交投影的有关理论,给出并证明了最佳线性预测在内积定义下的一个定理,以此作为适时递归预测的基础。讨论了新息递归算法的理论和方法,将新息算法运用于多维MA(q)模型的预测问题。利用有穷观测值导出并证明了多维MA(q)模型的任意l步适时递归预测公式。 展开更多

关键词 多维MA(q)序列 新息序列 预测

下载PDF 职称材料

基于AEKF的永磁同步电机转速估计算法研究 被引量：1

18

作者 何智成 张振宇 周兵 《电机与控制应用》 2019年第12期61-69,共9页

针对在转速估算研究中采用常数矩阵不能准确描述永磁同步电机(PMSM)在不同运行条件下系统噪声的问题,提出了一种基于新息序列和状态残差的自适应扩展卡尔曼滤波算法(AEKF)。同时,对AEKF的稳定性进行理论上的探究。经仿真验证,与传统扩... 针对在转速估算研究中采用常数矩阵不能准确描述永磁同步电机(PMSM)在不同运行条件下系统噪声的问题,提出了一种基于新息序列和状态残差的自适应扩展卡尔曼滤波算法(AEKF)。同时,对AEKF的稳定性进行理论上的探究。经仿真验证,与传统扩展卡尔曼滤波算法相比,AEKF在收敛速度和收敛精度上更优,参数鲁棒性更好。 展开更多

关键词 永磁同步电机 转速估计 新息序列 状态残差 自适应扩展卡尔曼滤波

下载PDF 职称材料

基于当前模型自适应改进的航迹跟踪算法 被引量：1

19

作者 崔龙飞 张星 +1 位作者 吴晓朝 张才坤 《电子科技》 2017年第9期117-121,125,共6页

在航迹跟踪过程中,目标发生转弯、变加速等强机动行为,会导致传统"当前"统计模型的跟踪精度变差,通过提取残差新息序列和测量方差序列中的信息,分别在"当前"统计模型中添加机动频率、最大加速度自适应修正因子,以... 在航迹跟踪过程中,目标发生转弯、变加速等强机动行为,会导致传统"当前"统计模型的跟踪精度变差,通过提取残差新息序列和测量方差序列中的信息,分别在"当前"统计模型中添加机动频率、最大加速度自适应修正因子,以及在卡尔曼滤波框架中增加协方差自适应因子,改善了该算法对强机动目标跟踪的适应能力。通过改进,该算法即保持了对一般机动目标良好的跟踪特性,又提高了对强机动目标的跟踪性能。通过使用蒙特卡洛模拟仿真验证了改进算法的有效性。 展开更多

关键词 航迹融合 “当前”统计模型 卡尔曼滤波 新息差序列 方差自适应

下载PDF 职称材料

广义系统H_∞多步预报器设计 被引量：1

20

作者 王好谦 张焕水 +1 位作者 段广仁 王高才 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第5期693-700,共8页

基于格林空间中的新息分析方法和卡尔曼滤波理论,首次给出了广义系统H∞多步预报器存在的充要条件和一种简单的计算方法.本文将广义系统的H∞多步预报问题转化为带有当前观测和时滞观测的格林空间中广义系统最小方差估计问题,然后引入... 基于格林空间中的新息分析方法和卡尔曼滤波理论,首次给出了广义系统H∞多步预报器存在的充要条件和一种简单的计算方法.本文将广义系统的H∞多步预报问题转化为带有当前观测和时滞观测的格林空间中广义系统最小方差估计问题,然后引入新息重组序列解决该最小方差估计问题.通过求解维数与变换后的系统相同的两个黎卡提方程得到了H∞预报器,避免了处理带观测时滞系统时常采用的系统增广方法.数值例子表明利用本文的新息重组方法计算广义系统H∞多步预报器比用系统增广方法计算量小. 展开更多

关键词 广义系统 H∞多步预报 格林空间 新息序列

下载PDF 职称材料