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自适应抗差滤波理论及应用的主要进展 被引量：86
1
作者 杨元喜 任夏 许艳 《导航定位学报》 2013年第1期9-15,共7页
近十年来,中国学者建立了一种用于动态导航定位的新自适应抗差滤波理论,该理论应用抗差估计原理抵制观测异常误差的影响,构造自适应因子控制动力学模型误差的影响。本文旨在归纳、总结自适应抗差滤波理论与应用的主要进展。首先介绍自... 近十年来,中国学者建立了一种用于动态导航定位的新自适应抗差滤波理论,该理论应用抗差估计原理抵制观测异常误差的影响,构造自适应因子控制动力学模型误差的影响。本文旨在归纳、总结自适应抗差滤波理论与应用的主要进展。首先介绍自适应抗差滤波的原理;随后给出四种自适应因子模型,包括三段函数模型、两段函数模型、指数函数模型以及选权函数模型;陈列了4种误差学习统计量,包括状态不符值统计量、预测残差统计量、方差分量比统计量以及速度统计量;将新的自适应抗差滤波理论与标准Kalman滤波以及其他自适应滤波理论进行了比较与分析;最后利用两个实际算例展示了自适应抗差滤波在导航中的成功应用。 展开更多
关键词 自适应滤波 KALMAN滤波 导航 动态定位 自适应因子 误差学习因子
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动态定位自适应滤波解的性质 被引量：50
2
作者 杨元喜 《测绘学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第3期189-192,共4页
自适应抗差滤波具有控制观测异常及状态方程信息异常干扰的能力。着重研究自适应滤波解的性质。首先推导了动态自适应滤波与经典Kalman滤波解的解差,继而给出了状态向量估值的数学期望和均方误差,并分析了在自适应因子调控下解的偏差和... 自适应抗差滤波具有控制观测异常及状态方程信息异常干扰的能力。着重研究自适应滤波解的性质。首先推导了动态自适应滤波与经典Kalman滤波解的解差,继而给出了状态向量估值的数学期望和均方误差,并分析了在自适应因子调控下解的偏差和均方误差的变化规律。由状态解向量的数学期望和均方误差的表达式可以看出,自适应因子能够控制状态异常对状态估值和均方误差的影响。 展开更多
关键词 动态定位 自适应滤波 均方误差 状态异常
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利用GPS多普勒观测值精确确定运动载体的速度 被引量：29
3
作者 肖云 孙中苗 程广义 《武汉测绘科技大学学报》 CSCD 2000年第2期113-118,共6页
讨论了利用GPS多普勒频移观测值确定运动载体速度的基本原理 ,估计了这一方法可以达到的精度。为验证该方法的可靠性及稳定性 ,做了两个试验 :静态试验和动态试验 ,试验中实测动态数据处理采用VAES软件。理论研究和数据处理结果均表明 ... 讨论了利用GPS多普勒频移观测值确定运动载体速度的基本原理 ,估计了这一方法可以达到的精度。为验证该方法的可靠性及稳定性 ,做了两个试验 :静态试验和动态试验 ,试验中实测动态数据处理采用VAES软件。理论研究和数据处理结果均表明 ,在卫星分布较好的情况下 ,载体速度的确定精度可达mm/s。 展开更多
关键词 航空重力测量 运动载体 多普勒观测值 GPS
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基于TRACK进行GPS单历元定位 被引量：28
4
作者 苏小宁 孟国杰 +1 位作者 胡丛玮 伍吉仓 《大地测量与地球动力学》 CSCD 北大核心 2009年第3期100-103,共4页
利用GPS数据处理软件GAM IT中的运动学定位模块（TRACK）,对1 Hz和3 s采样的GPS动态观测点数据进行定位,结果较好地得到了海上浮标和空中运动目标的真实运动轨迹;对静态观测数据包括30 s采样和1Hz的观测数据,依据基线长度小于10 km、10-... 利用GPS数据处理软件GAM IT中的运动学定位模块（TRACK）,对1 Hz和3 s采样的GPS动态观测点数据进行定位,结果较好地得到了海上浮标和空中运动目标的真实运动轨迹;对静态观测数据包括30 s采样和1Hz的观测数据,依据基线长度小于10 km、10-100 km之间以及大于100 km 3种情况进行处理,对定位结果精度的误差统计结果表明,在观测数据质量较好的情况下,静态定位水平分量精度能够达到或接近5 mm。 展开更多
关键词 动态定位 静态定位 GPS GAMIT TRACK
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EKF定位跟踪算法研究 被引量：18
5
作者 罗磊 田增山 陈俊亚 《重庆邮电大学学报（自然科学版）》 北大核心 2009年第1期50-52,60,共4页
为了处理机动目标跟踪过程中的非线性问题,提出了一种基于运动模型的扩展卡尔曼滤波(EKF)算法,该算法精度可以逼近最优估计,适用于任何可用状态空间模型表示的非线性系统。通过仿真表明利用运动模型的扩展卡尔曼滤波方法可以有效地抑制... 为了处理机动目标跟踪过程中的非线性问题,提出了一种基于运动模型的扩展卡尔曼滤波(EKF)算法,该算法精度可以逼近最优估计,适用于任何可用状态空间模型表示的非线性系统。通过仿真表明利用运动模型的扩展卡尔曼滤波方法可以有效地抑制非视距误差(NLOS)对定位精度的影响,从而得到更高的定位跟踪效果。 展开更多
关键词 扩展卡尔曼滤波 运动模型 定位跟踪 非视距误差
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动态定位中测量噪声时间相关的Kalman滤波 被引量：20
6
作者 宋迎春 朱建军 陈正阳 《测绘学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第4期328-331,341,共5页
在动态定位数据处理中,测量噪声一般是时间相关的,若直接按照Kalman滤波器解算,将达不到最优滤波效果,并且其误差协方差阵也是不严密的。针对一般时间相关观测噪声进行研究,分析它们对Kalman结果的影响,然后根据状态估计为线性无偏最小... 在动态定位数据处理中,测量噪声一般是时间相关的,若直接按照Kalman滤波器解算,将达不到最优滤波效果,并且其误差协方差阵也是不严密的。针对一般时间相关观测噪声进行研究,分析它们对Kalman结果的影响,然后根据状态估计为线性无偏最小方差估计的准则,给出测量噪声时间相关时的Kalman递推公式,同时也考虑相关数据的存储问题,最后通过数字模拟验证算法的有效性。 展开更多
关键词 动态定位 时间相关 观测噪声
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基于改进差分进化算法的机器人运动学参数标定 被引量：20
7
作者 姜一舟 于连栋 +2 位作者 常雅琪 贾华坤 赵会宁 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第7期1580-1588,共9页
机器人的定位精度是评价机器人性能的重要指标。为提高机器人的定位精度,提出了一种改进差分进化算法,完成了机器人运动学参数标定实验。该算法在选择操作中使用了Metropolis接受准则,搜索更多的空间区域,以获得更好的收敛性。同时提出... 机器人的定位精度是评价机器人性能的重要指标。为提高机器人的定位精度,提出了一种改进差分进化算法,完成了机器人运动学参数标定实验。该算法在选择操作中使用了Metropolis接受准则,搜索更多的空间区域,以获得更好的收敛性。同时提出了种群多样性评价函数来监测种群多样性,种群低于阈值时进行二次变异操作,以避免陷入局部优化。为了验证本文提出的方法,利用六自由度机器人和激光跟踪器进行了仿真和实验。经过运动学参数标定,机器人的平均距离精度由2.906 0 mm(校准前)提高到0.095 2 mm。实验结果证明了本文提出的基于改进差分进化算法的机器人运动学参数辨识方法的有效性。 展开更多
关键词 机器人标定 改进的差分进化算法 运动学模型 定位精度
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新型GPS动态定位自适应卡尔曼滤波方法 被引量：14
8
作者 张满生 张学庄 +1 位作者 陈保平 许中华 《中南工业大学学报》 CSCD 北大核心 2003年第5期543-546,共4页
为了获取GPS卫星的信号及定位数据的真实值,减小信号传播中因各种因素混入的随机误差对定位精度的影响,通过应用运动载体"当前"统计模型,取速度和位置为观测量建立GPS动态定位模型,将观测量维数增大1倍,从而增加了系统的可观... 为了获取GPS卫星的信号及定位数据的真实值,减小信号传播中因各种因素混入的随机误差对定位精度的影响,通过应用运动载体"当前"统计模型,取速度和位置为观测量建立GPS动态定位模型,将观测量维数增大1倍,从而增加了系统的可观测性和定位测算精度.此外,针对传统标准卡尔曼滤波法在动态滤波方面的不足进行了分析,提出了改进型Sage自适应卡尔曼滤波法.该方法在递推和滤波过程中不断地修正模型参数,始终保持噪声模型接近于真实模型,从而避免了标准卡尔曼滤波法中因建模不准确可能导致的滤波发散等问题,较好地解决了GPS动态定位中状态变量维数与滤波快速性之间的矛盾,以及状态噪声和观测噪声建模不准确和时变的问题. 展开更多
关键词 GPS 动态定位 卡尔曼滤波 模型
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关节机器人定位精度影响因素分析 被引量：16
9
作者 黄松 胡晓兵 +2 位作者 周飞 高雅楠 范启忠 《机械》 2014年第4期70-74,共5页
通过调查研究找出机器人定位精度的影响因素,进行机器人运动学分析,建立以D-H模型为基础的MDH机器人运动学误差模型,结合已设计完成的机器人,利用SolidWorks软件的公差分析插件分析由零件制造误差、装配误差和关节间隙引起的运动学误差... 通过调查研究找出机器人定位精度的影响因素,进行机器人运动学分析,建立以D-H模型为基础的MDH机器人运动学误差模型,结合已设计完成的机器人,利用SolidWorks软件的公差分析插件分析由零件制造误差、装配误差和关节间隙引起的运动学误差,得出机器人各关节精度偏差的极限值。分析结果得出在运动学因素的影响下,机器人名义位姿与实际位姿之间的误差较大,影响了机器人的定位精度,需进一步对其进行补偿。 展开更多
关键词 动力学分析 参数 误差模型 定位精度
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GPS动态定位中卡尔曼滤波模型的建立及其强跟踪算法研究 被引量：7
10
作者 房建成 申功勋 万德钧 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 1997年第6期683-689,共7页
提出一种改进的强跟踪卡尔曼滤波算法,应用于GPS动态定位滤波中获得明显效果。首先建立了一种新的GPS动态定位滤波模型,该模型与以往采用的非线性卡尔曼滤波模型相比,具有模型简单、实时性好的特点。为了进一步提高滤波器的动态性能,改... 提出一种改进的强跟踪卡尔曼滤波算法,应用于GPS动态定位滤波中获得明显效果。首先建立了一种新的GPS动态定位滤波模型,该模型与以往采用的非线性卡尔曼滤波模型相比,具有模型简单、实时性好的特点。为了进一步提高滤波器的动态性能,改进了文献[1]中的强跟踪滤波算法,大大提高了滤波器的跟踪能力。 展开更多
关键词 GPS 动态定位 卡尔曼滤波 强跟踪算法
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3-RRR并联机器人含间隙的运动学标定及误差补偿 被引量：16
11
作者 张宪民 刘晗 《华南理工大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第7期97-103,共7页
机器人构件几何尺寸误差与关节间隙共同影响了机器人的定位准确度与精确度.文中基于考虑关节间隙的误差模型,使用运动学标定的方法对上述两误差源进行了识别,分析了关节间隙对重复定位中误差分布规律的影响.通过在逆运动学模型中补偿识... 机器人构件几何尺寸误差与关节间隙共同影响了机器人的定位准确度与精确度.文中基于考虑关节间隙的误差模型,使用运动学标定的方法对上述两误差源进行了识别,分析了关节间隙对重复定位中误差分布规律的影响.通过在逆运动学模型中补偿识别到的构件几何误差,以及将标定后的定位误差补偿到控制指令,提高了机构定位准确度;通过在控制中实时补偿关节间隙对定位误差的影响,提高了重复定位精确度. 展开更多
关键词 3-RRR并联机器人 运动学标定 关节间隙 定位精度
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GPS动态定位中自适应卡尔曼滤波研究 被引量：5
12
作者 房建成 申功勋 +1 位作者 万德钧 周百令 《信号处理》 CSCD 1998年第2期97-103,共7页
采用描述机动载体运动的“当前”统计模型，建立了一种新的GPS动态定位自适应卡尔曼滤波模型。为了进一步提高滤波器的动态性能，提出一种改进的自适应滤波算法，大大提高了GPS动态定位卡尔曼滤波器的跟踪能力，改善了滤波效果。计算机... 采用描述机动载体运动的“当前”统计模型，建立了一种新的GPS动态定位自适应卡尔曼滤波模型。为了进一步提高滤波器的动态性能，提出一种改进的自适应滤波算法，大大提高了GPS动态定位卡尔曼滤波器的跟踪能力，改善了滤波效果。计算机仿真结果验证了该算法的有效性。 展开更多
关键词 GPS 动态定位 卡尔曼滤波 自适应算法
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利用区域GPS网进行高海拔流动站的对流层延迟量内插 被引量：14
13
作者 王潜心 许国昌 陈正阳 《武汉大学学报（信息科学版）》 EI CSCD 北大核心 2010年第12期1405-1408,共4页
提出了一种新的区域对流层延迟量内插方法——投影延拓法。该方法在不损失原有参考站空间结构信息的前提下,避免了由于流动站高程较高所带来的空间内插结构上的畸形。实测GPS数据解算结果显示,当流动站高程比参考站高2 km左右时,该方法... 提出了一种新的区域对流层延迟量内插方法——投影延拓法。该方法在不损失原有参考站空间结构信息的前提下,避免了由于流动站高程较高所带来的空间内插结构上的畸形。实测GPS数据解算结果显示,当流动站高程比参考站高2 km左右时,该方法获取的对流层延迟改正值精度比现有方法有显著提高。动态实验表明,采用该方法估计的对流层改正值可提高GPS动态定位中高程方向的精度。 展开更多
关键词 对流层延迟 动态定位 区域GPS网 空间内插
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GPS双频精密单点定位软件及其精度分析 被引量：11
14
作者 阮仁桂 郝金明 +2 位作者 吕志伟 秦士琨 刘勇 《测绘科学技术学报》 北大核心 2009年第4期276-279,287,共5页
简要介绍了GPS双频精密单点定位数学模型及自主研制的精密单点定位软件。采用不同运动状态的实测数据进行静态、静态模拟动态和机载动态解算实验并从外符合的角度进行精度评估。实验结果表明:单天静态解精度达到cm级;动态解算精度达到cm... 简要介绍了GPS双频精密单点定位数学模型及自主研制的精密单点定位软件。采用不同运动状态的实测数据进行静态、静态模拟动态和机载动态解算实验并从外符合的角度进行精度评估。实验结果表明:单天静态解精度达到cm级;动态解算精度达到cm-dm级。 展开更多
关键词 全球定位系统 双频精密单点定位 静态定位 动态定位 软件 精度分析
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抗差与自适应组合的卡尔曼滤波算法在动态导航中的研究 被引量：12
15
作者 李刚 蔡成林 +1 位作者 李思敏 王亮亮 《重庆邮电大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2015年第1期37-43,共7页
针对观测信息不充足时,无法使用现有的一些抗差自适应滤波的问题,提出一种组合抗差滤波和自适应滤波的方法。该方法利用基于m估计实现的抗差滤波和基于新息向量马氏距离平方服从卡方分布而构造的自适应滤波,同时采用2次对检验统计量进... 针对观测信息不充足时,无法使用现有的一些抗差自适应滤波的问题,提出一种组合抗差滤波和自适应滤波的方法。该方法利用基于m估计实现的抗差滤波和基于新息向量马氏距离平方服从卡方分布而构造的自适应滤波,同时采用2次对检验统计量进行判别的方法,可以在单个历元实现在标准卡尔曼滤波、自适应卡尔曼滤波和抗差卡尔曼滤波之间选择一种当前时刻的最优滤波,因此,采用该方法也能构成抗差自适应卡尔曼滤波。仿真结果表明,在观测信息不足且滤波模型出现异常时,该方法能有效控制动力学模型误差和观测异常对导航解的影响,使导航解更能反映导航系统的真实情况。 展开更多
关键词 动态导航 卡尔曼滤波 抗差滤波 自适应滤波
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带有速度观测量的GPS动态滤波方法及滤波精度分析 被引量：6
16
作者 房建成 申功勋 +2 位作者 李学恩 万德钧 董笑咏 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第6期914-919,共6页
提出了带有速度观测量的GPS动态滤波方法，从而解决了载体机动时滤波器的动态跟踪问题．首先采用描述机动载体运动的“当前”统计模型，建立了GPS动态定位滤波的系统方程，和带有速度观测量的观测方程，并进行了系统的可观测性分析．然... 提出了带有速度观测量的GPS动态滤波方法，从而解决了载体机动时滤波器的动态跟踪问题．首先采用描述机动载体运动的“当前”统计模型，建立了GPS动态定位滤波的系统方程，和带有速度观测量的观测方程，并进行了系统的可观测性分析．然后进行了引入速度观测量提高跟踪精度的理论分析．最后通过计算机仿真结果验证了增加速度观测量可有效地提高滤波器的跟踪精度。 展开更多
关键词 GPS 动态定位 卡尔曼滤波 跟踪精度
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基于多普勒测速的GPS单历元动态定位算法 被引量：10
17
作者 李昕 郭际明 +1 位作者 章迪 杨飞 《武汉大学学报（信息科学版）》 EI CSCD 北大核心 2018年第7期1036-1041,共6页
在传统的GPS单历元动态定位参数估计中,由于先验约束信息较少,模糊度求解和定位性能往往较低。据此,研究了多普勒测速在GPS单历元动态定位中的应用,提出了一种附有GPS多普勒测速信息约束的坐标更新方法,即利用移动载体先验坐标和多普勒... 在传统的GPS单历元动态定位参数估计中,由于先验约束信息较少,模糊度求解和定位性能往往较低。据此,研究了多普勒测速在GPS单历元动态定位中的应用,提出了一种附有GPS多普勒测速信息约束的坐标更新方法,即利用移动载体先验坐标和多普勒测速信息预测当前历元坐标。考虑到该方法进行坐标更新的精度较高和传统单点定位坐标更新的稳健性较强等特点,在此基础上给出了相应的单历元整周模糊度参数求解策略,进一步提高了该方法的定位性能。试验结果表明,所提出的算法相对于传统的无速度信息坐标约束的GPS单历元动态定位算法,其模糊度浮点解精度、模糊度固定率和平均定位精度均有了进一步提高,尤其是在观测卫星数较少、卫星几何结构较差的情况下更为明显。 展开更多
关键词 多普勒测速 单历元 动态定位 模糊度求解
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基于GPS基准网的GPS快速静态定位及动态定位方法 被引量：5
18
作者 陈武 胡丛玮 +1 位作者 陈永奇 丁晓利 《武汉大学学报（信息科学版）》 EI CSCD 北大核心 2001年第6期518-523,共6页
介绍基于GPS基准网进行GPS快速静态定位和动态定位的原理和方法。通过计算基准网改正数及其空间分布 ,利用内插方法求出用户站的模型误差改正数 ,不仅可以提高GPS整周模糊度的可靠性 ,而且能够大大改善GPS测量的精度。利用香港GPS基准网... 介绍基于GPS基准网进行GPS快速静态定位和动态定位的原理和方法。通过计算基准网改正数及其空间分布 ,利用内插方法求出用户站的模型误差改正数 ,不仅可以提高GPS整周模糊度的可靠性 ,而且能够大大改善GPS测量的精度。利用香港GPS基准网 2 0 0 1年 3月的实测数据进行了解算 ,发现香港地区在该时间段内受强电离层活动的影响 ,采用常规GPS测量方法很难确定整周模糊度。利用传统的快速静态定位方法对香港GPS基准网其中一条边 ( 9.2km) 2 4h的观测数据按每 1 5min计算 ,模糊度确定的准确率仅为4 5 %。采用基准网内插改正数后 ,仅利用L1的观测数据模糊度确定的准确率提高到 1 0 0 %。点位精度平面位置由 2cm提高到 5mm ,高程精度由 4cm提高到 3cm。 展开更多
关键词 GPS 模糊度 基准网改正数 动态定位 静态定位 香港GPS基准控制网
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GPS动态定位中自适应卡尔曼滤波模型的建立及其算法研究 被引量：5
19
作者 房建成 万德钧 周百令 《船舶工程》 CSCD 北大核心 1997年第2期36-40,3,共5页
采用描述机动载体运动的“当前”统计模型，建立了一种新的GPS动态定位自适应卡尔曼滤波模型。为了进一步提高滤波器的动态性能，提出一种改进的自适应滤波算法，大大提高了GPS动态定位卡尔曼滤波器的跟踪能力，改善了滤波效果。计算机... 采用描述机动载体运动的“当前”统计模型，建立了一种新的GPS动态定位自适应卡尔曼滤波模型。为了进一步提高滤波器的动态性能，提出一种改进的自适应滤波算法，大大提高了GPS动态定位卡尔曼滤波器的跟踪能力，改善了滤波效果。计算机仿真结果验证了该算法的有效性。 展开更多
关键词 GPS 动态定位 自适应算法 船舶 卡尔曼滤波模型
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GNSS动态定位性能评价研究现状与进展 被引量：9
20
作者 丛佃伟 许其凤 《导航定位学报》 2016年第2期1-5,共5页
定位性能是卫星导航系统性能的基础和核心,卫星导航系统定位性能评价贯穿于卫星导航系统的设计、研发、部署、运行和扩展等各个阶段。针对GNSS动态定位性能评价方法展开研究,对当前GNSS动态定位性能评价方法进行分类和分析,指出几种方... 定位性能是卫星导航系统性能的基础和核心,卫星导航系统定位性能评价贯穿于卫星导航系统的设计、研发、部署、运行和扩展等各个阶段。针对GNSS动态定位性能评价方法展开研究,对当前GNSS动态定位性能评价方法进行分类和分析,指出几种方法存在的不足之处,提出一种利用摄影/惯导组合测量方法建立GNSS动态定位性能检定系统的基本思路。实验结果表明该方法可为建立GNSS动态定位性能检定系统提供参考。 展开更多
关键词 GNSS 动态定位 测试评估 检定
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