多传感器信息融合的水下航行器组合导航方法 被引量：6

1

作者 范欣 张福斌 +1 位作者 张永清 汪刚 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2011年第3期78-81,共4页

为了提高远程自主水下航行器组合导航系统的导航精度,提出了一种基于多传感器信息融合的组合导航系统方案。在建立SINS、DVL、LBL、深度计和航向传感器的误差模型的基础上,推导了多传感器信息融合模型,详细设计联邦滤波器结构,并给出各... 为了提高远程自主水下航行器组合导航系统的导航精度,提出了一种基于多传感器信息融合的组合导航系统方案。在建立SINS、DVL、LBL、深度计和航向传感器的误差模型的基础上,推导了多传感器信息融合模型,详细设计联邦滤波器结构,并给出各传感器输出频率不同时滤波器的解决方案。最后进行仿真试验,仿真结果表明该方法能充分融合多导航传感器信息,提高了远程自主水下航行器的导航精度。 展开更多

关键词 AUV 多传感器组合导航 联邦滤波器 信息融合

下载PDF 职称材料

SINS/GPS/SST/高度表组合导航系统异步融合算法 被引量：6

2

作者 赫飞 丁姚 张永伟 《海军航空工程学院学报》 2015年第1期17-22,共6页

针对不同类型导航传感器的采样率不同步,提出了一种基于状态方程多尺度变换的组合导航系统信息异步融合算法。首先,建立组合导航系统基于最高采样率下的状态方程;然后,将状态方程分解到不同的尺度上,进而建立基于不同尺度上的多个状态... 针对不同类型导航传感器的采样率不同步,提出了一种基于状态方程多尺度变换的组合导航系统信息异步融合算法。首先,建立组合导航系统基于最高采样率下的状态方程;然后,将状态方程分解到不同的尺度上,进而建立基于不同尺度上的多个状态方程及其对应的量测方程;最后,建立基于不同尺度上的全局最优信息融合算法。仿真结果验证了该算法能有较好的实时性和融合精度。 展开更多

关键词 多传感器组合导航 多尺度 融合算法 卡尔曼滤波

下载PDF 职称材料

多传感器组合导航系统的联邦UKF算法研究 被引量：4

3

作者 朱璐瑛 孙炜玮 +1 位作者 刘成铭 孙兆玮 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2022年第7期91-98,共8页

多传感器组合导航系统是一种典型的非线性系统,为了提高其滤波精度,本文提出了多传感器组合导航系统联邦UKF算法。首先,在建立多传感器组合导航系统的非线性状态方程及线性量测方程的基础上,对标准UKF进行了简化;然后,以简化UKF为基础... 多传感器组合导航系统是一种典型的非线性系统,为了提高其滤波精度,本文提出了多传感器组合导航系统联邦UKF算法。首先,在建立多传感器组合导航系统的非线性状态方程及线性量测方程的基础上,对标准UKF进行了简化;然后,以简化UKF为基础提出了多传感器组合导航系统的联邦UKF算法,并设计了姿态融合算法及其故障检测函数以验证该算法的容错性能;最后,以GNSS/CNS/SINS多传感器组合导航系统为例进行了仿真验证。仿真结果表明,相对于联邦线性卡尔曼滤波器,联邦UKF算法可提高位置及姿态精度约25.8%、22.2%,同时继承了联邦线性卡尔曼滤波器的容错性能。 展开更多

关键词 联邦UKF 简化UKF 多传感器组合导航 姿态融合 容错性能

下载PDF 职称材料

多传感器组合导航系统的多尺度滤波算法 被引量：4

4

作者 林雪原 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2012年第7期1061-1065,共5页

基于多尺度的思想,首先将在最细尺度上建立的状态方程、量测方程改写为以数据块形式描述的对应方程;然后利用小波变换技术将最细尺度上的块状态向量向粗尺度上分解,并将在最细尺度上建立的量测方程表达为粗尺度上状态向量的函数;最后结... 基于多尺度的思想,首先将在最细尺度上建立的状态方程、量测方程改写为以数据块形式描述的对应方程;然后利用小波变换技术将最细尺度上的块状态向量向粗尺度上分解,并将在最细尺度上建立的量测方程表达为粗尺度上状态向量的函数;最后结合常规Kalman滤波技术,建立了一种动态系统的多尺度单模型滤波方法.将上述算法应用于多传感器组合导航系统,仿真结果验证了该算法在不增加计算量量级的情况下,具有较好的融合精度. 展开更多

关键词 多尺度 小波变换 多传感器组合导航 卡尔曼滤波 块状态方程

原文传递

多传感器组合导航系统的多尺度分布式滤波算法 被引量：4

5

作者 林雪原 刘磊 《武汉大学学报（信息科学版）》 EI CSCD 北大核心 2012年第7期823-826,共4页

将模型的动态系统分析与具有统计特性的多尺度信号变换方法相结合,首先将状态方程采用数据块变换的方式以得到新的状态块方程,并将量测方程表达为数据块的形式;然后将量测向量进行多层小波变换以得到新的量测向量,并结合状态块方程进行... 将模型的动态系统分析与具有统计特性的多尺度信号变换方法相结合,首先将状态方程采用数据块变换的方式以得到新的状态块方程,并将量测方程表达为数据块的形式;然后将量测向量进行多层小波变换以得到新的量测向量,并结合状态块方程进行卡尔曼滤波;最后根据卡尔曼滤波结果建立多尺度分布式融合估计算法。仿真结果表明,相对于原始尺度的集中式卡尔曼滤波器及原始尺度的多尺度融合算法,本算法可明显地提高系统的滤波精度。 展开更多

关键词 多尺度 分布式融合 多传感器组合导航 卡尔曼滤波 融合算法

原文传递

基于交互式多模型的多传感器组合导航系统 被引量：4

6

作者 林雪原 《兵工自动化》 2011年第6期27-30,共4页

针对复杂环境中组合导航系统模型参数变化导致单一参数滤波器滤波精度下降的问题,对基于交互式多模型的多传感器组合导航系统进行研究。给出状态基于全局信息的融合估计公式,将交互式多模型卡尔曼滤波算法应用于SST/GPS/SINS多传感器组... 针对复杂环境中组合导航系统模型参数变化导致单一参数滤波器滤波精度下降的问题,对基于交互式多模型的多传感器组合导航系统进行研究。给出状态基于全局信息的融合估计公式,将交互式多模型卡尔曼滤波算法应用于SST/GPS/SINS多传感器组合导航系统,并与单一模型下的卡尔曼滤波方法进行比较。仿真实验结果表明,该方法能提高组合导航系统的滤波精度与可靠性,但当实际的模型集不能覆盖实际的所有模态时,系统的滤波精度会有所下降。 展开更多

关键词 多传感器组合导航 交互式多模型滤波器 融合算法

下载PDF 职称材料

基于序贯UKF的GNSS/CNS/SINS组合导航最优融合算法 被引量：3

7

作者 林雪原 王萍 +2 位作者 许家龙 刘立宁 陈祥光 《大地测量与地球动力学》 CSCD 北大核心 2022年第12期1211-1215,共5页

组合导航系统在动态环境下具有强非线性,为提高GNSS/CNS/SINS组合导航系统的导航精度,提出一种基于序贯UKF的多传感器最优融合算法。首先,建立GNSS/CNS/SINS组合导航系统的非线性状态方程及2个子滤波器的线性量测方程;然后,对标准UKF的... 组合导航系统在动态环境下具有强非线性,为提高GNSS/CNS/SINS组合导航系统的导航精度,提出一种基于序贯UKF的多传感器最优融合算法。首先,建立GNSS/CNS/SINS组合导航系统的非线性状态方程及2个子滤波器的线性量测方程;然后,对标准UKF的量测更新过程进行简化,简化UKF算法具有与标准UKF算法相同的滤波精度,且具有计算量低的特性;最后,将序贯滤波算法与简化UKF算法结合,提出多传感器组合导航系统的序贯UKF最优融合算法。仿真结果表明,本文序贯UKF算法不仅可提高系统解算的实时性,并且相对于集中线性卡尔曼滤波算法及经典集中线性UKF算法具有较高的滤波精度。 展开更多

关键词 简化UKF 序贯UKF 多传感器组合导航 集中常规卡尔曼滤波算法 经典集中线性UKF算法

下载PDF 职称材料

多传感器多模型多尺度组合导航系统算法 被引量：2

8

作者 林雪原 郭丽龙 王捷 《海军航空工程学院学报》 2013年第2期101-106,共6页

多传感器组合导航系统是组合导航发展的方向之一。针对复杂环境,多模型自适应算法可以较好地解决模型及参数不确定的问题;而多尺度融合算法将基于模型的动态系统分析与具有统计特性的多尺度信号变换方法相结合,可有效提高系统的滤波精... 多传感器组合导航系统是组合导航发展的方向之一。针对复杂环境,多模型自适应算法可以较好地解决模型及参数不确定的问题;而多尺度融合算法将基于模型的动态系统分析与具有统计特性的多尺度信号变换方法相结合,可有效提高系统的滤波精度。为此,文章将多模型估计与多尺度滤波算法相结合构成多模型多尺度滤波算法,该算法用于多组合导航系统后,经仿真验证,相对于多模型或单模型多尺度滤波算法,系统的滤波精度明显提高。 展开更多

关键词 多传感器组合导航 交互式多模型滤波器 多尺度滤波算法 融合算法

下载PDF 职称材料

多传感器组合导航系统的两级分布式融合算法研究 被引量：2

9

作者 林雪原 《武汉大学学报（信息科学版）》 EI CSCD 北大核心 2012年第3期274-277,共4页

研究了可用于多传感器组合导航系统的两级分布式最优融合算法,以理论的形式证明了在有、无信息反馈的情况下最终的融合结果是等价的与最优的。仿真结果在验证上述理论的情况下,也说明了来自融合中心的反馈信息可明显提高子滤波的滤波性能。

关键词 两级分布式融合 反馈信息 多传感器组合导航 信息融合

原文传递

一种基于分步式滤波的多传感器组合导航系统算法研究 被引量：2

10

作者 林雪原 衣晓 《武汉大学学报（信息科学版）》 EI CSCD 北大核心 2011年第7期811-815,共5页

提出了一种多传感器组合导航系统的分步滤波算法。当所有传感器的观测值到来时,首先对该时刻的系统状态进行预测,然后利用常规卡尔曼滤波器和各导航传感器的观测值依次对该时刻的状态向量估计值进行更新,进而得到该时刻状态向量基于全... 提出了一种多传感器组合导航系统的分步滤波算法。当所有传感器的观测值到来时,首先对该时刻的系统状态进行预测,然后利用常规卡尔曼滤波器和各导航传感器的观测值依次对该时刻的状态向量估计值进行更新,进而得到该时刻状态向量基于全局信息的最优融合估计。最后利用GPS/SST/高度表/SINS多组合导航系统对上述算法进行验证。仿真结果表明,该算法与集中式卡尔曼滤波算法的估计精度相同,但计算量得到降低。 展开更多

关键词 卡尔曼滤波 多传感器组合导航 滤波精度

原文传递

一种异步多传感器组合导航系统融合算法 被引量：1

11

作者 林雪原 《武汉大学学报（信息科学版）》 EI CSCD 北大核心 2012年第1期54-57,67,共5页

针对不同导航传感器存在的采样率不同步(或尺度不同),提出了一种基于状态方程多尺度变换的异步多传感器组合导航系统信息融合算法。仿真结果表明,本算法不仅具有较好的实时性,而且具有较好的融合精度。

关键词 多尺度 多采样率 多传感器组合导航 卡尔曼滤波 融合算法

原文传递

多传感器组合导航中的数据融合

12

作者 曹正文 代朝阳 +1 位作者 侯爱琴 邢天璋 《西北大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2008年第5期719-722,共4页

目的通过估计误差方差阵,对多传感器组合导航系统中不同的融合数据进行定位精度比较,为系统定位提供选择数据的依据。方法基于递推加权最小二乘法研究多传感器组合导航系统中的数据融合,讨论估计误差方差阵的推导过程及系统定位精度的... 目的通过估计误差方差阵,对多传感器组合导航系统中不同的融合数据进行定位精度比较,为系统定位提供选择数据的依据。方法基于递推加权最小二乘法研究多传感器组合导航系统中的数据融合,讨论估计误差方差阵的推导过程及系统定位精度的计算。结果仿真结果表明,由于采用的递推加权最小二乘法比最小二乘法更能反应实际测量过程,可更有效地组合多个数据,系统定位性能要好。结论为多传感器组合导航系统提供了一种有效的数据融合方法,对工程的预研和实施有非常重要的意义。 展开更多

关键词 多传感器组合导航 数据融合 递推加权最小二乘法 估计误差方差阵 定位精度

下载PDF 职称材料

测量噪声方差未知的多传感器组合导航集中融合算法

13

作者 荆蕾 孙炜玮 +2 位作者 潘新龙 乔玉新 韩真真 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2023年第10期164-171,共8页

目前,多传感器组合导航系统的信息融合方法是建立在测量噪声方差已知的基础上,然而测量噪声方差会随着内部及外部的干扰而发生变化。为此,本文首先将基于变分贝叶斯逼近的自适应卡尔曼滤波(variational Bayesian approximation based ad... 目前,多传感器组合导航系统的信息融合方法是建立在测量噪声方差已知的基础上,然而测量噪声方差会随着内部及外部的干扰而发生变化。为此,本文首先将基于变分贝叶斯逼近的自适应卡尔曼滤波(variational Bayesian approximation based adaptive Kalman filter, VB-AKF)从单一组合导航系统扩展到多传感器组合导航系统;然后,提出了多传感器组合导航系统的两种集中融合算法,即基于VB-AKF的增广式集中融合算法及基于VB-AKF的序贯式集中融合算法,以解决测量噪声方差未知情况下的多传感器组合导航的信息融合问题;最后,通过SINS/GNSS/CNS/ADS多传感器组合导航系统对上述算法进行了仿真验证。实验结果表明,本文所提两种算法滤波精度相同、且接近于测量噪声方差已知情况下的理想集中融合算法(ICKF)。在整个仿真时段内,相对于传统集中式卡尔曼滤波器(TCKF)及具有容错功能的联邦卡尔曼滤波算法(FT-FKF),本文算法可提高位置精度分别为32%和90%、提高速度精度分别为38%和71%。 展开更多

关键词 变分贝叶斯 自适应卡尔曼滤波 测量噪声方差未知 多传感器组合导航系统 集中式融合算法

下载PDF 职称材料

一种多传感器组合导航系统的改进异步融合算法 被引量：3

14

作者 刘丽丽 林雪原 陈祥光 《中国空间科学技术》 CSCD 北大核心 2021年第4期77-84,共8页

针对多传感器组合导航系统中各子导航传感器数据采样率不同且呈有理数倍的这一特殊问题,提出了一种组合导航系统的信息融合算法。首先将多传感器组合导航系统的原始状态方程变换成状态数据块向量与当前状态向量之间的关系,进而构成新的... 针对多传感器组合导航系统中各子导航传感器数据采样率不同且呈有理数倍的这一特殊问题,提出了一种组合导航系统的信息融合算法。首先将多传感器组合导航系统的原始状态方程变换成状态数据块向量与当前状态向量之间的关系,进而构成新的状态方程,而原始量测方程表达为与状态数据块向量之间的关系,进而构成新的量测方程。然后基于具有尺度与小波特性的矩阵算子,给出了改进异步融合算法的具体实现步骤。最后将该算法应用于CNS/GNSS/SINS/高度表多传感器组合导航系统。仿真结果表明,相对于传统算法,位置、速度和姿态精度可分别提高约20%、15%和10%,验证了本算法的高精度特性和可行性。 展开更多

关键词 异步融合 状态数据块向量 多传感器组合导航系统 多尺度

下载PDF 职称材料

多传感器覆盖监视在航路中的应用

15

作者 崔博 《军民两用技术与产品》 2016年第22期51-,73,共2页

我国是一个航空大国,随着民用空中交通流量的快速增长和低空空域管理改革深入开展带来的通用航空快速发展,民航呼伦贝尔空管站首次实现了多信号源组合监视在航路上的应用.从2013年至今,区域内先后建设11个多基站测量定位系统,在满足场... 我国是一个航空大国,随着民用空中交通流量的快速增长和低空空域管理改革深入开展带来的通用航空快速发展,民航呼伦贝尔空管站首次实现了多信号源组合监视在航路上的应用.从2013年至今,区域内先后建设11个多基站测量定位系统,在满足场面和终端区监视的同时,实现了对高空航线的有效监视覆盖,提高了飞行的安全性和空域的利用率.也实现了多传感器覆盖的ADS-B、广域多点相关系统和雷达的组合监视,满足了空中交通监视所需要的导航精度、导航完整性和监视完整性要求.这种综合监视的方法,有助于推动多监视源的应用. 展开更多

关键词 多传感器组合监视导航 ADS-X

下载PDF 职称材料