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自适应CT模型的强跟踪CKF算法
1
作者 张彪 孙超军 +1 位作者 徐嘉辉 范婉华 《舰船电子工程》 2024年第2期104-108,共5页
自适应协同转弯(CT)模型可以用于对转弯机动目标进行跟踪。由于转弯率变化,状态方程为非线性,同时雷达测量数据以极坐标系形式给出,在直角坐标系下建立的观测方程具有很强的非线性。论文利用强跟踪容积卡尔曼滤波(CKF)来实现非线性滤波... 自适应协同转弯(CT)模型可以用于对转弯机动目标进行跟踪。由于转弯率变化,状态方程为非线性,同时雷达测量数据以极坐标系形式给出,在直角坐标系下建立的观测方程具有很强的非线性。论文利用强跟踪容积卡尔曼滤波(CKF)来实现非线性滤波处理,并将其与标准的容积卡尔曼滤波进行比较。通过对变转弯率机动目标跟踪的仿真,表明该算法能稳定跟踪变转弯率目标,且跟踪精度高。 展开更多
关键词 自适应协同转弯 强跟踪容积卡尔曼滤波 非线性滤波 机动目标跟踪
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全捷联导引头视线角速度STCKF提取技术 被引量：5
2
作者 白瑞 夏群利 张道驰 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2017年第11期181-189,共9页
传统的平台导引头可以通过物理跟踪回路直接提取导弹制导所需的视线角速度信息,采用全捷联结构后,导引头失去了直接测量视线角速度的能力,视线角速度需要通过数字计算的方法来提取。针对全捷联导引头精确制导技术工程应用中的问题,首先... 传统的平台导引头可以通过物理跟踪回路直接提取导弹制导所需的视线角速度信息,采用全捷联结构后,导引头失去了直接测量视线角速度的能力,视线角速度需要通过数字计算的方法来提取。针对全捷联导引头精确制导技术工程应用中的问题,首先给出了视线角速度提取方案,推导得到视线角速度估计模型,鉴于估计模型的强非线性,采用强跟踪容积卡尔曼滤波算法对视线角速度进行估计。结合小型空面导弹的典型使用条件,通过弹道仿真对视线角速度估计算法的有效性进行了验证。仿真试验表明:导引头在末制导段捕获目标后,能迅速消除滤波初始误差,准确跟踪真实的弹目视线角和视线角速度变化。为验证将滤波输出作为制导信息的可行性,考虑激光半主动全捷联导引头的典型干扰,用蒙特卡洛打靶方法对导弹制导精度进行了考核,1 000次打靶结果显示,对静止目标的制导精度为0.58 m(CEP),对运动目标的制导精度为0.84 m(CEP),满足精确制导武器的制导精度要求。 展开更多
关键词 全捷联导引头 视线角速度 强跟踪容积卡尔曼滤波
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基于强跟踪容积卡尔曼滤波的永磁同步电机转子位置估计 被引量：3
3
作者 王琳 李军伟 +4 位作者 马彦 阚辉玉 孙宾宾 高松 王冬 《微电机》 北大核心 2020年第3期61-65,共5页
对于电动汽车内置式永磁同步电机(IPMSM)驱动系统,转子位置的精度在高性能无传感器矢量控制中起到极其重要的作用。当电机在运行过程中受到外界干扰和系统状态突变时,传统的容积卡尔曼滤波(CKF)算法的动态响应较差,导致对转子位置的跟... 对于电动汽车内置式永磁同步电机(IPMSM)驱动系统,转子位置的精度在高性能无传感器矢量控制中起到极其重要的作用。当电机在运行过程中受到外界干扰和系统状态突变时,传统的容积卡尔曼滤波(CKF)算法的动态响应较差,导致对转子位置的跟踪能力下降,估计精度降低,甚至引起滤波器发散。因此,本文采用强跟踪容积卡尔曼滤波(STCKF)算法,在传统的容积卡尔曼滤波的基础上引入了强跟踪滤波器(STF),进而动态改善容积卡尔曼滤波算法的估计精度和跟踪能力。在Matlab/Simulink中对改进的转子位置估计算法进行仿真分析,并且进行测功机台架实验。实验结果表明:强跟踪容积卡尔曼滤波算法响应快,跟踪能力强,估计精度相比于传统的容积卡尔曼滤波算法提高19%。 展开更多
关键词 电动汽车 内置式永磁同步驱动电机 转子位置估计 强跟踪容积卡尔曼滤波
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一类耦合Jansen-Rit模型中突变参数的非线性辨识 被引量：3
4
作者 孙呈霞 吴向东 刘仙 《燕山大学学报》 CAS 北大核心 2020年第1期55-62,共8页
耦合Jansen-Rit模型可以用于模拟脑电信号的产生,其中的兴奋性增益参数的变化对模型动力学特性有重要的影响,这种变化可以用于模拟异常脑电活动的产生,因而,辨识这类突变参数具有重要意义。针对一类具有突变兴奋性增益参数的耦合Jansen-... 耦合Jansen-Rit模型可以用于模拟脑电信号的产生,其中的兴奋性增益参数的变化对模型动力学特性有重要的影响,这种变化可以用于模拟异常脑电活动的产生,因而,辨识这类突变参数具有重要意义。针对一类具有突变兴奋性增益参数的耦合Jansen-Rit模型,本文给出一种基于强跟踪容积卡尔曼滤波器的新方法来解决非线性辨识和估计问题。强跟踪容积卡尔曼滤波器结合容积卡尔曼滤波器估计精度高和强跟踪滤波器跟踪性能强的优点,能够重构非线性系统中的兴趣变量,以及辨识系统中的突变参数。仿真验证了该方法的有效性。 展开更多
关键词 强跟踪容积卡尔曼滤波器 非线性辨识 突变 耦合Jansen-Rit模型
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带摄动力拟合的低轨卫星实时定轨STCKF算法 被引量：2
5
作者 李兆铭 杨文革 +1 位作者 丁丹 王超 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第5期843-850,共8页
针对低轨卫星实时定轨过程中滤波初值及轨道模型不精确导致定轨精度降低的问题,提出一种带摄动力拟合的强跟踪容积卡尔曼滤波(Strong Tracking Cubature Kalman Filter,STCKF)算法.通过强跟踪滤波(Strong Tracking Filter,STF)的等价表... 针对低轨卫星实时定轨过程中滤波初值及轨道模型不精确导致定轨精度降低的问题,提出一种带摄动力拟合的强跟踪容积卡尔曼滤波(Strong Tracking Cubature Kalman Filter,STCKF)算法.通过强跟踪滤波(Strong Tracking Filter,STF)的等价表示计算次优渐消因子以在线实时调整增益矩阵,强迫残差序列相互正交,有效降低了对初始状态的敏感性.使用欧拉预测校正法对带J_2项摄动的轨道动力学方程进行离散,用多项式拟合函数表示其余摄动力以提高模型精度.仿真结果表明,带摄动力拟合的STCKF算法可以有效提高实时定轨精度,并且降低了定轨精度对滤波初值的依赖. 展开更多
关键词 摄动力 多项式拟合 实时定轨 强跟踪容积卡尔曼滤波 欧拉预测校正法
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基于STF和7thCQKF的状态突变系统跟踪算法
6
作者 施丽红 孙海燕 《太赫兹科学与电子信息学报》 2021年第3期419-425,共7页
针对传统非线性滤波算法对状态突变的鲁棒性较差,存在跟踪缓慢甚至失效的问题,提出了强跟踪七阶正交容积卡尔曼滤波(ST-7thCQKF)算法。算法将对非线性系统滤波效果良好的七阶正交容积卡尔曼滤波(7thCQKF)与强跟踪滤波(STF)融合,通过在7t... 针对传统非线性滤波算法对状态突变的鲁棒性较差,存在跟踪缓慢甚至失效的问题,提出了强跟踪七阶正交容积卡尔曼滤波(ST-7thCQKF)算法。算法将对非线性系统滤波效果良好的七阶正交容积卡尔曼滤波(7thCQKF)与强跟踪滤波(STF)融合,通过在7thCQKF的预测协方差中引入渐消因子调节增益矩阵,提高算法对状态突变系统的跟踪效果。仿真和实验结果表明,ST-7thCQKF能够较好地处理状态突变系统的跟踪问题。 展开更多
关键词 状态突变 七阶正交容积卡尔曼滤波 强跟踪滤波 强跟踪容积卡尔曼滤波
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基于强跟踪容积卡尔曼滤波的车辆行驶状态估计 被引量：1
7
作者 李刚 解瑞春 +2 位作者 宗长富 李宁 李贵远 《汽车技术》 北大核心 2015年第9期53-58,共6页
针对车辆行驶过程中的状态估计问题,提出了基于强跟踪容积卡尔曼滤波的车辆行驶状态估计算法。建立了采用Dugoff轮胎模型非线性3自由度车辆估算模型,通过对纵向加速度、侧向加速度、横摆角速度、转向盘转角和车轮轮速低成本传感器信号... 针对车辆行驶过程中的状态估计问题,提出了基于强跟踪容积卡尔曼滤波的车辆行驶状态估计算法。建立了采用Dugoff轮胎模型非线性3自由度车辆估算模型,通过对纵向加速度、侧向加速度、横摆角速度、转向盘转角和车轮轮速低成本传感器信号的信息融合以实现对车辆行驶状态的准确估计。应用驾驶员模拟器进行在环试验结果表明,基于强跟踪容积卡尔曼滤波的估计算法能够较准确地对车辆行驶状态进行估计。 展开更多
关键词 强跟踪容积卡尔曼滤波 Dugoff轮胎模型 车辆状态 驾驶模拟器在环试验
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基于强跟踪CKF的无人水下航行器SLAM 被引量：15
8
作者 王宏健 傅桂霞 +1 位作者 李娟 李村 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第11期2542-2550,共9页
针对基于容积卡尔曼滤波(CKF)的无人水下航行器(UUV)同步定位与地图构建(SLAM)存在对模型参数变化的鲁棒性差、收敛速度慢、对突变状态跟踪能力低等问题,通过在CKF中引入渐消因子和弱化因子,提出了一种基于强跟踪CKF(STCKF)的SLAM算法(S... 针对基于容积卡尔曼滤波(CKF)的无人水下航行器(UUV)同步定位与地图构建(SLAM)存在对模型参数变化的鲁棒性差、收敛速度慢、对突变状态跟踪能力低等问题,通过在CKF中引入渐消因子和弱化因子,提出了一种基于强跟踪CKF(STCKF)的SLAM算法(STCKF-SLAM)。首先建立UUV的运动模型、特征模型、测距声呐模型,然后基于霍夫变换从多测距声呐测量数据中提取堤岸线特征,最终采用STCKF实现了UUV的同步定位与地图构建。基于UUV海试数据的仿真实验结果表明:相比CKF-SLAM算法,STCKF-SLAM算法保持了对突变状态的强跟踪能力,且均方根误差降低了13%,提高了SLAM系统的精确性,可应用于UUV长航时水下隐蔽作业。 展开更多
关键词 无人水下航行器 同步定位与地图构建 多测距声呐 霍夫变换 强跟踪容积卡尔曼滤波
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基于强跟踪五阶容积卡尔曼滤波的眼睛跟踪算法 被引量：1
9
作者 殷晓春 蔡晨晓 李建林 《太赫兹科学与电子信息学报》 2021年第6期1008-1013,共6页
非侵入式眼睛跟踪在许多基于视觉的人机交互应用中扮演十分重要的角色,但由于眼睛运动的强非线性,如何确保眼睛跟踪过程中对外界干扰的鲁棒性以及跟踪精确度是其应用的关键问题。为提高眼睛跟踪的鲁棒性和精确度,提出强跟踪五阶容积卡... 非侵入式眼睛跟踪在许多基于视觉的人机交互应用中扮演十分重要的角色,但由于眼睛运动的强非线性,如何确保眼睛跟踪过程中对外界干扰的鲁棒性以及跟踪精确度是其应用的关键问题。为提高眼睛跟踪的鲁棒性和精确度,提出强跟踪五阶容积卡尔曼滤波算法(ST-5thCKF),将强跟踪滤波(STF)次优渐消因子引入具有接近最少容积采样点且保持五阶滤波精确度的五阶容积卡尔曼滤波(5thCKF),获取5thCKF对强非线性良好滤波精确度同时具备STF对外界干扰的鲁棒性。真实条件下的实验结果验证了所提算法在眼睛跟踪中的有效性。 展开更多
关键词 眼睛跟踪 强跟踪滤波 五阶容积卡尔曼滤波 强跟踪五阶容积卡尔曼滤波
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基于IMM-SCKF-STF的机动目标跟踪算法
10
作者 李国伟 董跃钧 +1 位作者 汤显峰 葛泉波 《微电子学与计算机》 CSCD 北大核心 2012年第10期128-132,共5页
在处理非线性机动目标跟踪问题时,传统的非线性滤波估计算法跟踪误差大且容易引起滤波发散.针对上述问题,研究将强跟踪平方根容积卡尔曼滤波(SCKF-STF)和交互多模型(IMM)算法相结合,提出一种新型的交互多模型强跟踪平方根容积卡尔曼滤波... 在处理非线性机动目标跟踪问题时,传统的非线性滤波估计算法跟踪误差大且容易引起滤波发散.针对上述问题,研究将强跟踪平方根容积卡尔曼滤波(SCKF-STF)和交互多模型(IMM)算法相结合,提出一种新型的交互多模型强跟踪平方根容积卡尔曼滤波(IMM-SCKF-STF)跟踪算法.该算法在SCKF基础上引入强跟踪渐消因子,使其不仅拥有应对机动目标状态突变的强跟踪能力,同时还具备交互多模型算法的优良机动目标跟踪性能.因此,新算法在机动目标跟踪方面将获得更高的非线性滤波估计精度,且算法的稳定性和应对状态突变的跟踪鲁棒性能获得显著提高.最后,通过两个仿真例子验证了此算法的有效性与优越性. 展开更多
关键词 机动目标跟踪 非线性滤波 交互式多模型 强跟踪平方根容积卡尔曼滤波
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