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组合导航系统非线性滤波算法综述 被引量:74
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作者 赵琳 王小旭 +1 位作者 丁继成 曹伟 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第1期46-52,58,共8页
总结了组合导航系统具有非线性及模型不确定性的特点,指出了现阶段工程中的卡尔曼滤波及扩展卡尔曼滤波无法真正满足组合导航系统的实际应用要求;然后,以组合导航系统为背景,详细介绍近20年来非线性滤波理论所取得的成果,且阐述了它们... 总结了组合导航系统具有非线性及模型不确定性的特点,指出了现阶段工程中的卡尔曼滤波及扩展卡尔曼滤波无法真正满足组合导航系统的实际应用要求;然后,以组合导航系统为背景,详细介绍近20年来非线性滤波理论所取得的成果,且阐述了它们的优缺点及在组合导航系统中的应用情况;接着分析了现阶段组合导航系统中滤波算法的新发展,最后对组合导航系统滤波算法进行展望,指明其进一步的可能研究方向。 展开更多
关键词 组合导航系统 滤波算法 非线性 模型不确定性 综述
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改进的Sage-Husa自适应滤波及其应用 被引量:58
2
作者 鲁平 赵龙 陈哲 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第15期3503-3505,共3页
为防止滤波发散和提高系统的实时性,提出了一种基于协方差匹配技术的自适应滤波方法。该方法将协方差匹配技术和一种简化的Sage-Husa自适应滤波算法相结合,通过滤波的状态确定量测噪声协方差阵的值,在线估计噪声的统计特性实现自适应滤... 为防止滤波发散和提高系统的实时性,提出了一种基于协方差匹配技术的自适应滤波方法。该方法将协方差匹配技术和一种简化的Sage-Husa自适应滤波算法相结合,通过滤波的状态确定量测噪声协方差阵的值,在线估计噪声的统计特性实现自适应滤波。将该算法应用到惯导/双星(INS/DS)组合导航系统中,并和简化的Sage-Husa自适应滤波算法进行仿真比较。仿真结果表明,在滤波精度相当的情况下,新算法简化了运算,提高了实时性。 展开更多
关键词 Sage-Husa自适应滤波 协方差匹配技术 实时性 组合导航系统
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基于联合卡尔曼滤波的多传感器信息融合算法及其应用 被引量:23
3
作者 崔平远 黄晓瑞 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2001年第3期204-207,共4页
针对常规卡尔曼滤波器在处理多传感器组合系统的数据时,存在计算量大和故障数据相互污染的问题,提出了一种应用联合卡尔曼滤波技术进行多传感器信息融合,以求得参数最优估计的方法。文中首先对联合卡尔曼滤波的基本原理和4种主要结... 针对常规卡尔曼滤波器在处理多传感器组合系统的数据时,存在计算量大和故障数据相互污染的问题,提出了一种应用联合卡尔曼滤波技术进行多传感器信息融合,以求得参数最优估计的方法。文中首先对联合卡尔曼滤波的基本原理和4种主要结构方式进行了论述和分析,然后给出了融合算法的实现,最后以多传感器组合导航系统为例,对其进行计算机仿真。结果表明:该方法可有效提高计算的精度和可靠性,具有较好的容错性和环境适应性,有较高的工程实用价值。 展开更多
关键词 联合卡尔曼滤波 算法 多传感器 组合导航系统
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组合导航系统新息自适应卡尔曼滤波算法 被引量:53
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作者 卞鸿巍 金志华 +1 位作者 王俊璞 田蔚风 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第6期1000-1003,1009,共5页
全球定位系统(GPS)量测噪声的不稳定变化将造成惯性导航系统(INS)/GPS舰用组合系统卡尔曼滤波器性能下降,在对自适应卡尔曼滤波器分析的基础上,提出了一种新的基于新息估计的自适应卡尔曼滤波算法.该算法通过计算新息方差强度的极大似... 全球定位系统(GPS)量测噪声的不稳定变化将造成惯性导航系统(INS)/GPS舰用组合系统卡尔曼滤波器性能下降,在对自适应卡尔曼滤波器分析的基础上,提出了一种新的基于新息估计的自适应卡尔曼滤波算法.该算法通过计算新息方差强度的极大似然估计最优估计,将新息方差计算直接引入卡尔曼滤波器的增益计算.仿真结果表明,本文方法较标准卡尔曼滤波器可以提高系统精度和抗干扰能力. 展开更多
关键词 惯性导航系统 全球定位系统 组合导航系统 自适应卡尔曼滤波 新息自适应估计
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INS/CNS/GPS组合导航系统仿真研究 被引量:36
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作者 李艳华 房建成 贾志凯 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 2002年第6期6-11,17,共7页
研究了INS/CNS/GPS组合导航系统的原理和特点,对组合导航系统进行了计算机仿真,提出了采用平台失准角、INS与GPS的位置之差和速度之差作为观测量的方法。采用卡尔曼滤波技术,可以估计出平台的失准角、惯性器件误差及导航参数误差。仿真... 研究了INS/CNS/GPS组合导航系统的原理和特点,对组合导航系统进行了计算机仿真,提出了采用平台失准角、INS与GPS的位置之差和速度之差作为观测量的方法。采用卡尔曼滤波技术,可以估计出平台的失准角、惯性器件误差及导航参数误差。仿真结果表明:通过校正惯导平台、消除导航参数误差,可以大大提高了系统的导航精度。 展开更多
关键词 天文导航系统 组合导航系统 卡尔曼滤波 初始对准
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重力辅助导航匹配区域选择准则 被引量:38
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作者 程力 张雅杰 蔡体菁 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 2007年第5期559-563,共5页
通过在重力场区域中移动局部计算窗口的方法,计算了实测重力场各个局部的多种统计特征并使用填色等值线图进行了对比和分析,以局部重力场的标准差和经纬度方向相关系数作为匹配区域选择的数量指标,给出了重力匹配区经验选择准则。采用... 通过在重力场区域中移动局部计算窗口的方法,计算了实测重力场各个局部的多种统计特征并使用填色等值线图进行了对比和分析,以局部重力场的标准差和经纬度方向相关系数作为匹配区域选择的数量指标,给出了重力匹配区经验选择准则。采用均方误差和平均绝对差算法在实测重力图上对重力辅助惯性导航系统进行了仿真研究,计算结果表明,在满足重力匹配区选择准则下进行的重力辅助导航,其导航系统定位误差小于一个重力图网格,匹配率大于90%。 展开更多
关键词 组合导航系统 惯性导航 重力匹配 匹配区域
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三轴加速度计ADXL330的特点及其应用 被引量:26
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作者 孟维国 《国外电子元器件》 2007年第2期47-50,共4页
ADXL330是美国模拟器件公司推出的完整的三轴加速度计,可以静态或者动态测量物体的加速度,测量范围是±2g。介绍了ADXL330的主要特点及其在组合导航系统中的应用。
关键词 加速度计 ADXL330 GPS SINS 组合导航系统
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MEMS仪表惯性组合导航系统发展现状与趋势 被引量:36
8
作者 蔡春龙 刘翼 刘一薇 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第5期562-567,共6页
基于MEMS仪表的惯性组合导航系统是飞行器实现轻小型化的关键配套设备之一。针对国外MEMS惯性组合导航系统产品的实现方案与性能指标进行了综述;介绍我国在该领域的研究现状,简要分析当前存在的问题与技术瓶颈,指出我国应结合现有硅微... 基于MEMS仪表的惯性组合导航系统是飞行器实现轻小型化的关键配套设备之一。针对国外MEMS惯性组合导航系统产品的实现方案与性能指标进行了综述;介绍我国在该领域的研究现状,简要分析当前存在的问题与技术瓶颈,指出我国应结合现有硅微惯性器件加工水平与理论研究成果展开有针对性的研究工作。最后,对该领域的技术发展方向进行了分析。 展开更多
关键词 微机械系统 组合导航系统 信息融合
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基于贝叶斯网络的智能故障诊断方法 被引量:17
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作者 李俭川 陶俊勇 +1 位作者 胡茑庆 温熙森 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 2002年第4期24-28,共5页
首先提出了基于贝叶斯网络的智能故障诊断方法,它对于解决复杂设备诊断问题中存在的不确定性、关联性问题具有很大的优势。然后阐述了贝叶斯网络模型的数学描述及基于贝叶斯网络的故障诊断方法的基本思想和决策算法。最后以某型SINS/GP... 首先提出了基于贝叶斯网络的智能故障诊断方法,它对于解决复杂设备诊断问题中存在的不确定性、关联性问题具有很大的优势。然后阐述了贝叶斯网络模型的数学描述及基于贝叶斯网络的故障诊断方法的基本思想和决策算法。最后以某型SINS/GPS组合导航系统的故障诊断应用实例说明了该方法的有效性。 展开更多
关键词 智能故障 诊断方法 贝叶斯网络 不确定性推理 概率理论 组合导航系统 机电设备
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组合导航系统卡尔曼滤波衰减因子自适应估计算法研究 被引量:20
10
作者 耿延睿 崔中兴 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 2001年第4期8-10,27,共4页
提出了一种衰减记忆卡尔曼滤波中衰减因子的自适应估计方法 ,并在 GPS/SINS组合导航系统中进行了计算仿真。仿真结果表明 :该算法能够较好地估计出衰减因子的大小 ,有效地抑制滤波发散 。
关键词 捷联式惯性导航 卡尔曼滤波 自适应滤波 自适应估计算法 组合导航系统 GPS/SINS
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GPS/SINS组合导航系统状态的可观测度分析方法 被引量:28
11
作者 帅平 陈定昌 江涌 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第2期219-224,246,共7页
线性时变系统状态的可观测度是检验所设计的Kalman滤波器的收敛精度和速度的重要指标。传统的可观测度分析方法存在着各种缺陷,难于满足实际工程应用需求。首先,本文论述了将线性时变系统状态转化为分段式定常系统(PWCS)的可观测性分析... 线性时变系统状态的可观测度是检验所设计的Kalman滤波器的收敛精度和速度的重要指标。传统的可观测度分析方法存在着各种缺陷,难于满足实际工程应用需求。首先,本文论述了将线性时变系统状态转化为分段式定常系统(PWCS)的可观测性分析方法,并在对PWCS可观测性矩阵进行奇异值分解的基础上,定义系统状态的可观测度。然后,详细证明GPS/SINS组合导航系统满足PWCS分析定理要求,可以用条带化可观测性矩阵(SOM)代替总的可观测性矩阵(TOM)分析系统状态的可观测度。为了分析全弹道GPS/SINS系统状态的可观测度,进一步提出改进的可观测度分析方法。最后,从松耦合GPS/SINS系统仿真结果可以看到,可观测度指标能够很好地预见系统状态的Kalman滤波误差大小。可观测度高则滤波误差小,可观测度低则滤波误差大。这初步表明改进的可观测度分析方法是合理的和可行的。 展开更多
关键词 组合导航系统 奇异值分解 可观测性矩阵 可观测度分析
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GPS/INS组合导航系统半实物仿真研究 被引量:19
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作者 王艳东 黄继勋 范跃祖 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第3期299-301,共3页
为了研究GPS(GlobalPositioningSystem)/INS(InertialnavigationSystem)组合导航系统的性能,利用跑车实验实时采集的惯性导航系统和GPS的数据进行了测后仿真研究.分... 为了研究GPS(GlobalPositioningSystem)/INS(InertialnavigationSystem)组合导航系统的性能,利用跑车实验实时采集的惯性导航系统和GPS的数据进行了测后仿真研究.分别进行了GPS/INS位置、速度组合和伪距、伪距率组合仿真,仿真中组合Kalman滤波器采用数值稳定性较好的UD分解算法.最后给出了纯惯导及组合后系统的位置、速度误差仿真曲线。 展开更多
关键词 惯性导航 组合导航系统 半实物仿真 GPS/INS
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GPS组合导航系统的数据融合 被引量:20
13
作者 郑利龙 曹志刚 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第9期1384-1386,共3页
首先介绍了车载GPS加上DR组合导航系统的设计,建立了车辆加速度及影响组合导航系统定位精度的主要误差的数学模型.然后针对一般组合滤波算法中,由于DR系统误差的引人,导致滤波效果不好的问题,提出了一种组合导航系统的数据融合.对车载GP... 首先介绍了车载GPS加上DR组合导航系统的设计,建立了车辆加速度及影响组合导航系统定位精度的主要误差的数学模型.然后针对一般组合滤波算法中,由于DR系统误差的引人,导致滤波效果不好的问题,提出了一种组合导航系统的数据融合.对车载GPS/DR组合导航系统提供的实际数据的处理结果表明,该方法既能提高GPS定位精度,又能有效控制DR系统的误差发散,从而有效地消除了一般组合滤波算法中DR系统误差对滤波器的影响,大大提高了组合系统的完整性和可靠性.令GPS在如香港交通环境:道路狭窄且多弯、交叉线多且密集、街道两侧高楼林立、桥梁多且较密集、隧道多且长、地形类似丘陵巳高山较多,而且车辆也多行驶速度又快的情形下变得可行. 展开更多
关键词 GPS 全球定位系统 组合导航系统 航位推算 数据融合 DR
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组合导航系统中一种基于特征值分解的自适应信息融合滤波算法 被引量:22
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作者 王宇飞 黄显林 胡恒章 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第3期274-276,共3页
基于分散滤波理论的联合滤波算法 ,可以有效地降低组合导航系统的计算负担 ,并且增强系统的容错性能。给出了一种联合滤波算法中信息分配系数的自适应计算方法 ,能够使联合系统根据导航过程中各传感器的信息质量的变化合理地反馈全局信... 基于分散滤波理论的联合滤波算法 ,可以有效地降低组合导航系统的计算负担 ,并且增强系统的容错性能。给出了一种联合滤波算法中信息分配系数的自适应计算方法 ,能够使联合系统根据导航过程中各传感器的信息质量的变化合理地反馈全局信息。仿真结果表明 ,该算法可以有效地降低由于导航子系统降级带来的滤波误差。 展开更多
关键词 组合导航系统 联合卡尔曼滤波 信息融合 仿真
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INS/GPS/TERCOM组合制导系统中的信息融合方法研究 被引量:25
15
作者 刘准 陈哲 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第3期26-32,61,共8页
提出由坐标变换、误匹配检测和卡尔曼滤波三个单元构成的一种新型 INS/TER-COM系统优化结构 ,并对 INS/GPS/TERCOM组合系统自适应联邦滤波信息融合和分散式信息融合两种算法分别进行了研究 ,将这两种算法与传统的集中滤波算法进行了比... 提出由坐标变换、误匹配检测和卡尔曼滤波三个单元构成的一种新型 INS/TER-COM系统优化结构 ,并对 INS/GPS/TERCOM组合系统自适应联邦滤波信息融合和分散式信息融合两种算法分别进行了研究 ,将这两种算法与传统的集中滤波算法进行了比较。结果表明 ,系统无故障情况下三种方法精度相同 ;而在有故障情况下自适应联邦融合法优于另两种方法。 展开更多
关键词 联邦滤波 信息融合 组合导航系统 INS GPS TERCOM 制导系统
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新型自适应Kalman滤波算法及其应用 被引量:29
16
作者 赵龙 吴康 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2009年第6期908-911,共4页
为防止滤波发散和提高系统的实时性,提出了一种新的自适应Kalman滤波算法。该算法利用滤波异常判据获得一个滤波状态因子,通过滤波状态因子确定量测噪声协方差阵的值,在线调整噪声的统计特性实现自适应滤波。将该算法应用到惯导/双星组... 为防止滤波发散和提高系统的实时性,提出了一种新的自适应Kalman滤波算法。该算法利用滤波异常判据获得一个滤波状态因子,通过滤波状态因子确定量测噪声协方差阵的值,在线调整噪声的统计特性实现自适应滤波。将该算法应用到惯导/双星组合导航系统中,并和常规Kalman滤波和简化的Sage-Husa自适应滤波算法进行仿真比较。仿真结果表明,在滤波精度与简化Sage-Husa自适应滤波相当的情况下,新算法简化了运算,提高了实时性。 展开更多
关键词 自适应滤波 KALMAN滤波 组合导航系统
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多传感器信息融合技术及其在组合导航系统中的应用 被引量:10
17
作者 黄晓瑞 崔平远 崔祜涛 《高技术通讯》 EI CAS CSCD 2002年第2期107-110,共4页
针对组合导航系统在数据处理时存在的计算量大和故障数据相互污染的问题 ,提出了一种基于信息融合的导航参数最优估计滤波方法。文中首先介绍了信息融合的基本原理、关键技术以及常用方法 ,然后以INS/GPS组合为例 ,对组合导航系统的工... 针对组合导航系统在数据处理时存在的计算量大和故障数据相互污染的问题 ,提出了一种基于信息融合的导航参数最优估计滤波方法。文中首先介绍了信息融合的基本原理、关键技术以及常用方法 ,然后以INS/GPS组合为例 ,对组合导航系统的工作原理和模型建立进行了详细的分析 ,最后通过计算机仿真证明了该方法可提高导航系统的计算精度和速度 ,有较好的容错性和环境适应性 。 展开更多
关键词 传感器 组合导航系统 信息融合 卡尔曼滤波 工作原理 仿真 数据处理
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车辆GPS/DR/GIS组合导航定位系统 被引量:10
18
作者 郑平方 张其善 李先亮 《电子技术应用》 北大核心 1999年第4期32-34,共3页
随着GPS、DR导航定位技术的日益发展,以及GIS技术广泛应用,三者之间的结合应用于车辆导航定位已成为必然。首先分析了当前采用不同定位技术的导航系统的特点,并提出了基于DPGS/DR/GIS组合技术的车辆导航定位系统,从整个组合导航... 随着GPS、DR导航定位技术的日益发展,以及GIS技术广泛应用,三者之间的结合应用于车辆导航定位已成为必然。首先分析了当前采用不同定位技术的导航系统的特点,并提出了基于DPGS/DR/GIS组合技术的车辆导航定位系统,从整个组合导航系统结构等方面介绍了整个系统的硬件和软件组成及其各部分的特点和功能。该系统的提出是对我国车辆智能导航系统开发的一种新尝试。 展开更多
关键词 组合导航系统 全球定位系统 车辆导航定位
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MIMU/GPS组合导航系统数据同步与融合方法研究 被引量:18
19
作者 马云峰 周百令 +1 位作者 万振刚 赵立业 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 2004年第3期28-31,共4页
给出了以DSP为核心的MIMU/GPS组合导航系统中数据同步与融合的方法,简要介绍了仿真、调试过程中DSP程序的实现方法。采用GPS接收机输出的1PPS脉冲,结合CPLD产生的时序,实现MIMU和GPS数据的同步采集。由于系统噪声难于准确统计,因此采用... 给出了以DSP为核心的MIMU/GPS组合导航系统中数据同步与融合的方法,简要介绍了仿真、调试过程中DSP程序的实现方法。采用GPS接收机输出的1PPS脉冲,结合CPLD产生的时序,实现MIMU和GPS数据的同步采集。由于系统噪声难于准确统计,因此采用模糊自适应卡尔曼滤波组合算法进行数据融合。 展开更多
关键词 组合导航系统 微型惯性测量单元 卫星定位系统 模糊白适应卡尔曼滤波 同步采集
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采用H_∞滤波器的GPS/INS全组合导航系统研究 被引量:15
20
作者 赵伟 袁信 林雪原 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第3期265-267,共3页
根据 H∞ 鲁棒滤波理论 ,提出了基于 H∞ 滤波技术的 GPS/INS全组合导航系统。该系统仅含有位置误差、速度误差和平台误差角 9维状态 ,并利用位置、速度和载波相位观测信息对全部状态进行观测 ,组成全组合导航系统 ,由 H∞ 滤波来提高... 根据 H∞ 鲁棒滤波理论 ,提出了基于 H∞ 滤波技术的 GPS/INS全组合导航系统。该系统仅含有位置误差、速度误差和平台误差角 9维状态 ,并利用位置、速度和载波相位观测信息对全部状态进行观测 ,组成全组合导航系统 ,由 H∞ 滤波来提高系统的鲁棒性。对提出的全组合系统进行了动态仿真 ,仿真结果表明 ,该系统结构简单 ,状态估计精度高 ,系统鲁棒性好 。 展开更多
关键词 组合导航系统 GPS 捷联惯性导航系统 H∞鲁棒滤波 载波相位
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