具有测量数据丢失的离散不确定时滞系统鲁棒Kalman滤波 被引量：13

1

作者 陈博 俞立 张文安 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第1期123-128,共6页

研究了具有测量数据丢失的离散不确定时滞系统鲁棒Kalman滤波问题,其中时延存在于系统状态和观测值中.模型的不确定性通过在系统矩阵中引入随机参数扰动来表示,测量数据丢失现象则通过一个满足Bernoulli分布且统计特性已知的随机变量来... 研究了具有测量数据丢失的离散不确定时滞系统鲁棒Kalman滤波问题,其中时延存在于系统状态和观测值中.模型的不确定性通过在系统矩阵中引入随机参数扰动来表示,测量数据丢失现象则通过一个满足Bernoulli分布且统计特性已知的随机变量来描述.基于最小方差估计准则,利用射影性质和递归射影公式得到一个新的滤波器设计方法,并且保证了滤波器的维数与原系统相等.与传统的状态增广方法相比,当时延比较大时,该方法可以有效降低计算量.最后,给出一个仿真例子说明所提方法的有效性. 展开更多

关键词 鲁棒kalman滤波 不确定时滞系统 测量数据丢失 递归射影公式

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基于Krein空间的鲁棒Kalman滤波在传递对准中的应用研究 被引量：3

2

作者 王司 邓正隆 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 2006年第4期7-11,17,共6页

基于Krein空间的鲁棒Kalman滤波器与通过其它方法建立的鲁棒Kalman滤波器相比有较高稳态精度。文中将基于Krein空间的鲁棒Kalman滤波方法用于导弹捷联惯导系统动基座传递对准,并与标准Kalman滤波进行了比较。仿真结果表明,在垂直比力参... 基于Krein空间的鲁棒Kalman滤波器与通过其它方法建立的鲁棒Kalman滤波器相比有较高稳态精度。文中将基于Krein空间的鲁棒Kalman滤波方法用于导弹捷联惯导系统动基座传递对准,并与标准Kalman滤波进行了比较。仿真结果表明,在垂直比力参数存在摄动的情况下,如果基于Krein空间的鲁棒Kalman滤波器的参数选取适当,它的精度鲁棒性优于标准Kalman滤波。 展开更多

关键词 鲁棒kalman滤波 kalman滤波 捷联惯导系统 传递对准 动基座

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改进的最速跟踪微分器滤波效果仿真 被引量：2

3

作者 夏卫星 雷明良 杨晓东 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2010年第12期138-140,共3页

为保证获得数据的实时性以及滤除数据在获取过程中存在的一系列野值干扰,利用鲁棒滤波理论对最速跟踪微分器的跟踪和抗野值功能进行了改进,利用误差反馈的思想,对最速跟踪微分器进行实时在线的补偿修正,并将改进型跟踪微分器与标准最速... 为保证获得数据的实时性以及滤除数据在获取过程中存在的一系列野值干扰,利用鲁棒滤波理论对最速跟踪微分器的跟踪和抗野值功能进行了改进,利用误差反馈的思想,对最速跟踪微分器进行实时在线的补偿修正,并将改进型跟踪微分器与标准最速跟踪微分器和鲁棒Kalman滤波器仿真结果进行了比较,表明经改进的最速跟踪微分器有更好的跟踪、滤波以及抗野值效果。 展开更多

关键词 最速跟踪微分器 鲁棒kalman滤波 跟踪 抗野值

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测量丢失下时滞惯性系统故障估计的优化鲁棒Kalman滤波

4

作者 梁天添 王英东 +1 位作者 杨健雄 王茂 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第6期627-636,共10页

针对具有状态定常时滞、测量丢失、执行器故障和噪声测量偏差的惯性系统,提出一种基于白鲸优化算法的优化鲁棒扩展Kalman滤波器。首先,视执行器故障为系统的附加状态变量,建立增广时滞系统。其次,设计鲁棒扩展Kalman滤波器。给出鲁棒上... 针对具有状态定常时滞、测量丢失、执行器故障和噪声测量偏差的惯性系统,提出一种基于白鲸优化算法的优化鲁棒扩展Kalman滤波器。首先,视执行器故障为系统的附加状态变量,建立增广时滞系统。其次,设计鲁棒扩展Kalman滤波器。给出鲁棒上界,降低非线性状态项和非线性状态时滞项的线性化误差;考虑测量丢失环节对滤波精度的影响,在滤波器中引入调节系数降低估计误差。最后,考虑噪声真实值和测量值可能存在的偏差,基于白鲸优化算法优化噪声测量值的协方差矩阵,降低噪声测量偏差对滤波性能的影响。仿真结果表明,相较于基于鲸鱼优化算法和基于灰狼优化算法的优化鲁棒扩展Kalman滤波器,所提方法对状态变量估计的均方根误差分别平均降低了50.2%和67.2%,执行器故障估计的均方根误差分别降低了12.8%和35.4%;状态估计误差均值分别平均降低了21.2%和31.4%,执行器故障估计均值分别降低了9.3%和16.9%,验证了所提方法的有效性。 展开更多

关键词 故障估计 状态时滞 测量丢失 智能优化 鲁棒kalman滤波

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合成孔径声纳运动估计的鲁棒Kalman滤波方法 被引量：1

5

作者 朱沛胜 黄勇 张春华 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期490-494,共5页

针对存在观测野值影响的合成孔径声纳运动测量难题,提出利用M-估计原理进行参数最优估计,使得估计误差在一类Huber函数下最小,而不像Kalman滤波那样,寻求估计误差在二范数下的最小,并构造了鲁棒Kalman滤波算法,用来处理合成孔径声纳姿... 针对存在观测野值影响的合成孔径声纳运动测量难题,提出利用M-估计原理进行参数最优估计,使得估计误差在一类Huber函数下最小,而不像Kalman滤波那样,寻求估计误差在二范数下的最小,并构造了鲁棒Kalman滤波算法,用来处理合成孔径声纳姿态、运动估计问题.由于Huber函数对大的估计误差不敏感,可以有效地克服观测野值的影响,同时计算机仿真结果表明,该方法在系统存在野值的情况下,仍能对合成孔径声纳运动参数进行估计. 展开更多

关键词 合成孔径声纳 姿态及运动估计 鲁棒kalman滤波 M-估计

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合成孔径声纳姿态及运动估计--鲁棒Kalman估计算法 被引量：1

6

作者 黄勇 徐江 张春华 《信号处理》 CSCD 2003年第z1期301-304,共4页

合成孔径声纳姿态及运动估计系统一般由惯性测量单元(IMU),差分DGPS,声多普勒计程仪DVL,深度传感器,磁罗经等多种测量传感器组成.通常情况下,惯性测量单元(IMU)必须与DVL或DGPS进行数据融合,才能获得更好的测量性能;同时,由于姿态及运... 合成孔径声纳姿态及运动估计系统一般由惯性测量单元(IMU),差分DGPS,声多普勒计程仪DVL,深度传感器,磁罗经等多种测量传感器组成.通常情况下,惯性测量单元(IMU)必须与DVL或DGPS进行数据融合,才能获得更好的测量性能;同时,由于姿态及运动监测系统的传感器较多,系统受外界扰动影响比较严重,即观测野值比较严重.因此,将M-估计原理应用到Kalman滤波算法中,利用鲁棒Kalman滤波算法来处理合这类估计问题.计算机仿真结果表明,该方法将惯性测量单元(IMU)测量结果与差分DGPS或DVL测量结果进行数据融合,较好地解决了合成孔径声纳姿态、运动估计问题. 展开更多

关键词 合成孔径声纳 姿态及运动估计 鲁棒kalman滤波 M--估计

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协方差交叉融合鲁棒Kalman滤波器 被引量：12

7

作者 张鹏 齐文娟 +2 位作者 邓自立 高媛 刘金芳 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2012年第6期904-908,共5页

对于带未知互协方差的两传感器系统,提出一种协方差交叉(CI)融合鲁棒稳态Kalman滤波器,它关于未知互协方差具有鲁棒性.严格证明了该滤波器的实际精度高于每个局部滤波器的精度,但低于带已知互协方差的最优融合Kalman滤波器的精度.基于... 对于带未知互协方差的两传感器系统,提出一种协方差交叉(CI)融合鲁棒稳态Kalman滤波器,它关于未知互协方差具有鲁棒性.严格证明了该滤波器的实际精度高于每个局部滤波器的精度,但低于带已知互协方差的最优融合Kalman滤波器的精度.基于协方差椭圆给出了精度关系的几何解释.进一步将上述结果推广到一般多传感器情形.一个跟踪系统的Monte-Carlo仿真例子表明,其实际精度接近于带已知互协方差的最优融合器的精度. 展开更多

关键词 多传感器信息融合 协方差交叉融合 鲁棒kalman滤波器 协方差椭圆

原文传递

多传感器非线性系统的鲁棒SCI-UKF滤波器 被引量：7

8

作者 周晗 孙小君 《黑龙江大学工程学报》 2020年第3期63-70,共8页

非线性系统在生活中普遍存在,而同时在对系统进行状态估计时,噪声的统计特性也很难实时确定。针对带不确定噪声方差的多传感器非线性系统,提出了一种基于局部无迹Kalman滤波(UKF)的序贯协方差交叉(SCI)融合鲁棒Kalman滤波器。将有效地... 非线性系统在生活中普遍存在,而同时在对系统进行状态估计时,噪声的统计特性也很难实时确定。针对带不确定噪声方差的多传感器非线性系统,提出了一种基于局部无迹Kalman滤波(UKF)的序贯协方差交叉(SCI)融合鲁棒Kalman滤波器。将有效地解决噪声方差未知条件下的多传感器非线性系统的状态估计问题,融合算法的引入极大地提高了其估计精度。一个关于跟踪系统的Monte-Carlo仿真实例也证明了所提出的算法的有效性。 展开更多

关键词 信息融合 SCI融合鲁棒kalman滤波器 非线性系统 不确定噪声方差 无迹kalman滤波(UKF)

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不确定系统鲁棒协方差交叉融合稳态Kalman滤波器 被引量：7

9

作者 王雪梅 刘文强 邓自立 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第8期1900-1905,共6页

针对带不确定模型参数和噪声方差的线性离散多传感器系统,基于极大极小鲁棒估值原理,该文提出一种鲁棒协方差交叉(CI)融合稳态Kalman滤波器。首先,用引入虚拟噪声补偿不确定模型参数,把模型参数和噪声方差两者不确定的多传感器系统转化... 针对带不确定模型参数和噪声方差的线性离散多传感器系统,基于极大极小鲁棒估值原理,该文提出一种鲁棒协方差交叉(CI)融合稳态Kalman滤波器。首先,用引入虚拟噪声补偿不确定模型参数,把模型参数和噪声方差两者不确定的多传感器系统转化为仅噪声方差不确定的系统。其次,应用Lyapunov方程证明局部鲁棒Kalman滤波器的鲁棒性,进而保证CI融合Kalman滤波的鲁棒性,且证明了CI融合器的鲁棒精度高于每个局部滤波器的鲁棒精度。最后,给出一个仿真例子来说明如何搜索不确定参数的鲁棒域,并验证所提出的鲁棒Kalman滤波器的优良性能。 展开更多

关键词 多传感器信息融合 不确定系统 鲁棒kalman滤波器 虚拟噪声 协方差交叉融合

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不确定噪声方差定常系统保性能鲁棒Kalman滤波器 被引量：5

10

作者 杨智博 杨春山 邓自立 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期446-452,共7页

对带不确定噪声方差线性定常系统鲁棒Kalman滤波,提出一般的统一的保性能鲁棒性概念.用Lyapunov方程方法,提出两类保性能极大极小鲁棒稳态Kalman滤波器.一类是寻求不确定噪声方差最大扰动域(鲁棒域),使得对于扰动域内的所有扰动,确保系... 对带不确定噪声方差线性定常系统鲁棒Kalman滤波,提出一般的统一的保性能鲁棒性概念.用Lyapunov方程方法,提出两类保性能极大极小鲁棒稳态Kalman滤波器.一类是寻求不确定噪声方差最大扰动域(鲁棒域),使得对于扰动域内的所有扰动,确保系统滤波精度偏差的最大下界是零,最小上界是所预置的精度偏差指标;另一类是在预置噪声方差有界扰动域内,寻求滤波精度偏差的最大下界和最小上界.通过引入不确定噪声方差扰动的参数化表示,问题转化为相应的非线性与线性最优化问题,可分别用Lagrange乘数法和线性规划(LP)方法求解.应用于跟踪系统的仿真例子验证了所提结果的正确性和有效性. 展开更多

关键词 不确定噪声方差 极大极小鲁棒kalman滤波器 保性能鲁棒性 Lyapunov方程方法

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带丢失观测和不确定噪声方差系统改进的鲁棒协方差交叉融合稳态Kalman滤波器 被引量：3

11

作者 王雪梅 刘文强 邓自立 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第7期973-979,共7页

对带丢失观测和不确定噪声方差的线性定常多传感器系统,引入虚拟噪声将原系统转化为仅带不确定噪声方差的系统.根据极大极小鲁棒估值原理,用Lyapunov方程方法提出局部鲁棒稳态Kalman滤波器及其实际方差最小上界,并利用保守的局部滤波误... 对带丢失观测和不确定噪声方差的线性定常多传感器系统,引入虚拟噪声将原系统转化为仅带不确定噪声方差的系统.根据极大极小鲁棒估值原理,用Lyapunov方程方法提出局部鲁棒稳态Kalman滤波器及其实际方差最小上界,并利用保守的局部滤波误差互协方差,提出一种改进的鲁棒协方差交叉(covariance intersection,CI)融合稳态Kalman滤波器及其实际方差最小上界.证明了所提出的鲁棒局部和融合滤波器的鲁棒性,并证明了改进的CI融合器鲁棒精度高于原始CI融合鲁棒精度,且高于每个局部滤波器的鲁棒精度.一个仿真例子验证所提出结果的正确性和有效性. 展开更多

关键词 多传感器系统 不确定噪声方差 丢失观测 协方差交叉(CI)融合 极大极小鲁棒kalman滤波器 Lyapunov方程方法

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鲁棒Kalman滤波陀螺随机噪声AR快速/实时建模 被引量：2

12

作者 黄磊 赵亚琴 《中国测试》 CAS 北大核心 2014年第6期88-90,103,共4页

针对传统陀螺随机噪声的AR建模方法收敛速度慢、所需样本多等问题,提出新的基于鲁棒Kalman滤波的陀螺随机噪声AR建模方法。该方法将AR模型参数作为系统的状态量,采用未知时变的噪声统计估值器估计观测噪声的均值和方差,通过Kalman滤波... 针对传统陀螺随机噪声的AR建模方法收敛速度慢、所需样本多等问题,提出新的基于鲁棒Kalman滤波的陀螺随机噪声AR建模方法。该方法将AR模型参数作为系统的状态量,采用未知时变的噪声统计估值器估计观测噪声的均值和方差,通过Kalman滤波估计出AR模型参数。实验结果表明:这种AR建模方法具有收敛速度快,时间开销少的优点。当有新的噪声数据到来时,还能使建立的AR模型得到及时更新,提高建模准确度,适用于快速建模或陀螺随机噪声具有强时变性的工程场合。 展开更多

关键词 捷联惯性导航系统 陀螺随机噪声建模 鲁棒kalman滤波器 时间序列

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逆协方差交叉融合鲁棒Kalman滤波器 被引量：2

13

作者 高晓阳 王刚 +1 位作者 万鹏程 王睿 《空军工程大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2019年第2期94-97,共4页

分布式状态估计系统通过将多个传感器状态融合以得到更精确的融合结果,当传感器之间的协方差未知时,常采用保守估计的策略,但结果精确度较差。为了在传感器之间互协方差未知时得到更精确的融合结果,引入了逆协方差交叉算法,将其与局部稳... 分布式状态估计系统通过将多个传感器状态融合以得到更精确的融合结果,当传感器之间的协方差未知时,常采用保守估计的策略,但结果精确度较差。为了在传感器之间互协方差未知时得到更精确的融合结果,引入了逆协方差交叉算法,将其与局部稳态Kalman滤波器相结合,提出逆协方差交叉融合鲁棒Kalman滤波器。它克服了协方差交叉融合(CI)算法保守的缺点,证明了ICI的精度高于CI的精度,并基于协方差椭圆给出ICI、CI和局部传感器精度的几何解释。通过两传感器系统的蒙特卡洛仿真例子表明,其实际精度相比于CI融合鲁棒稳态Kalman滤波器更接近于带已知互协方差的最优融合器的精度。 展开更多

关键词 分布式融合 逆协方差交叉 鲁棒kalman滤波器

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带不确定参数和噪声方差的鲁棒观测融合Kalman滤波器 被引量：2

14

作者 杨春山 王雪梅 邓自立 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第12期1635-1640,共6页

对带不确定参数和噪声方差的多传感器定常系统,引入虚拟白噪声补偿不确定参数,可将其转化为带已知参数和不确定噪声方差系统.应用极大极小鲁棒估值原理和加权最小二乘法,基于带噪声方差保守上界的最坏情形保守系统,提出了鲁棒加权观测融... 对带不确定参数和噪声方差的多传感器定常系统,引入虚拟白噪声补偿不确定参数,可将其转化为带已知参数和不确定噪声方差系统.应用极大极小鲁棒估值原理和加权最小二乘法,基于带噪声方差保守上界的最坏情形保守系统,提出了鲁棒加权观测融合Kalman滤波器,并证明了它与集中式融合鲁棒Kalman滤波器是等价的,且融合器的鲁棒精度高于每个局部滤波器鲁棒精度.一个Monte-Carlo仿真例子说明了如何寻求不确定参数的鲁棒域和如何搜索保守性较小的虚拟噪声方差上界. 展开更多

关键词 不确定多传感器系统 加权观测融合 极大极小鲁棒kalman滤波器 虚拟白噪声 Lyapunov方程方法

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基于鲁棒Kalman滤波的猎扫雷作战过程建模及效果评估 被引量：1

15

作者 任东彦 孙明太 周利辉 《舰船科学技术》 北大核心 2014年第4期143-146,155,共5页

针对混布雷阵在猎扫雷作战效果评估中评估精度差的问题,采用时变带未建模动态系统对猎扫雷作战过程建模,通过引入带未知时变均值和方差阵的虚拟白噪声来补偿猎扫雷作战数学模型建立过程中简化带来的未知模型误差,并采用鲁棒Kalman滤波... 针对混布雷阵在猎扫雷作战效果评估中评估精度差的问题,采用时变带未建模动态系统对猎扫雷作战过程建模,通过引入带未知时变均值和方差阵的虚拟白噪声来补偿猎扫雷作战数学模型建立过程中简化带来的未知模型误差,并采用鲁棒Kalman滤波器对作战效果进行评估。仿真结果表明,该方法可有效改善Kalman滤波器的性能,对混布雷阵有很好的评估效果,评估过程和评估效果更贴近实际。 展开更多

关键词 作战效果评估 鲁棒kalman滤波器 虚拟噪声补偿技术

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具有不确定噪声的连续时间广义系统确保估计性能的鲁棒Kalman滤波器

16

作者 奚宏生 殷保群 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第5期782-784,791,共4页

讨论了一类具有不确定噪声的连续时间广义随机控制系统的鲁棒Kalman滤波器的设计问题 .文中给出了确保估计误差性能指标的不确定噪声协方差矩阵扰动上界 .文章研究结果表明 ,在此界限内采用最坏情况下的最优滤波器实现对状态的估计 ,它... 讨论了一类具有不确定噪声的连续时间广义随机控制系统的鲁棒Kalman滤波器的设计问题 .文中给出了确保估计误差性能指标的不确定噪声协方差矩阵扰动上界 .文章研究结果表明 ,在此界限内采用最坏情况下的最优滤波器实现对状态的估计 ,它不仅能极小化不确定下的最坏性能 ,而且也能确保估计误差性能指标达到给定的某个自由度 . 展开更多

关键词 鲁棒kalman滤波器 性能估计 连续时间广义系统 鲁棒性

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鲁棒Kalman滤波在电控罗经数据建模中的应用研究

17

作者 夏卫星 杨晓东 《中国水运（下半月）》 2009年第1期41-42,共2页

基于电控罗经实测数据,对实时数据进行时间序列建模,并对模型进行了处理,分别采用鲁棒Kalman滤波器和标准Kalman滤波器,并对这两种滤波器进行了对比,从数据的光滑性和滤波器的最优估计角度得出鲁棒Kalman滤波器对于数据处理具有良好的... 基于电控罗经实测数据,对实时数据进行时间序列建模,并对模型进行了处理,分别采用鲁棒Kalman滤波器和标准Kalman滤波器,并对这两种滤波器进行了对比,从数据的光滑性和滤波器的最优估计角度得出鲁棒Kalman滤波器对于数据处理具有良好的适用性。 展开更多

关键词 鲁棒kalman滤波器 标准kalman滤波 时间序列建模 电控罗经

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不确定性直接转矩控制系统 被引量：2

18

作者 冉正云 李华德 杨立永 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期508-510,共3页

在异步电动机直接转矩控制系统中,由于定子电阻变化及负载扰动的不确定性,导致定子磁链、转子转速和电磁转矩估计不准确,从而影响系统的调速性能.本文基于扩展Kabilan滤波器,引进虚拟噪声补偿技术,然后采用Sage和Husa噪声统计估值器,构... 在异步电动机直接转矩控制系统中,由于定子电阻变化及负载扰动的不确定性,导致定子磁链、转子转速和电磁转矩估计不准确,从而影响系统的调速性能.本文基于扩展Kabilan滤波器,引进虚拟噪声补偿技术,然后采用Sage和Husa噪声统计估值器,构成鲁棒扩展Kabnan滤波器.并将定子电流,定子磁链,转子转速,定子电阻及负载作为状态变量,基于鲁棒扩展Kabilan滤波器进行了大量实验研究.实验结果证实;状态变量能够准确估计,且转矩脉动优于常规的直接转矩控制方案,实现了高性能无速度传感器的直接转矩控制系统. 展开更多

关键词 直接转矩控制 鲁棒扩展kalman滤波器 无速度传感器控制 不确定性

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