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基于EM-EKF算法的RLV再入段气动参数辨识
被引量：
4
1
作者
窦立谦
杜苗苗
+1 位作者
张秀云
王跃萍
《天津大学学报（自然科学与工程技术版）》
EI
CSCD
北大核心
2019年第12期1285-1292,共8页
可重复使用运载器(RLV)再入返回段的气动参数表现为不确定和快时变的特点,导致RLV气动特性具有强耦合性和非线性,使气动模型难以设计和控制,降低了飞行器的稳定性.在系统噪声存在的前提下,针对RLV的动力学模型,提出一种由最大期望(EM)...
可重复使用运载器(RLV)再入返回段的气动参数表现为不确定和快时变的特点,导致RLV气动特性具有强耦合性和非线性,使气动模型难以设计和控制,降低了飞行器的稳定性.在系统噪声存在的前提下,针对RLV的动力学模型,提出一种由最大期望(EM)算法和扩展卡尔曼滤波(EKF)算法相结合的RLV再入段气动参数辨识方法,以飞行高度和攻角为基准,每10 km一个区间将RLV再入段划分为3个飞行阶段,并分别进行了气动参数辨识.首先,将RLV飞行器再入段的动力学模型转换为非线性系统的状态空间模型;其次,基于状态空间模型,将飞行器的原始状态向量进行扩维,得到由待辨识气动参数和原始状态向量组成的新扩维状态向量;然后,采用EKF算法对RLV气动模型的扩维状态向量进行辨识,达到滤除噪声和估计未知气动参数的目的;之后,为了降低测量和过程噪声统计特性的设置对EKF辨识结果带来的影响,在EKF算法前向滤波和Rauch-Tung-Striebel(RTS)后向平滑过程的基础上,采用EM算法对EKF的测量和过程噪声的先验统计数据进行估计,基于估计所得到的精确噪声特性,能够更好地提高EKF算法对气动参数估计的精度;最后,通过基于EM-EKF算法与极大似然方法的气动参数辨识值对各种气动系数影响的仿真对比,验证了EM-EKF结合辨识算法的准确性.
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关键词
可重复使用运载
器
扩展卡尔曼滤波
最大期望算法
rts
平滑
器
参数估计
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职称材料
基于CWPA模型的最优平滑算法性能及其应用
被引量：
1
2
作者
程建华
陈岱岱
+2 位作者
赵琳
王冰玉
Rene Landry
《中国惯性技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2014年第6期-,共7页
针对线性高斯系统的平滑问题,分析了RTS固定区间平滑与双滤波器固定区间平滑两种算法,提出了一种滤波存储数据更少的RTS平滑新算法。结合平面内的运动追踪问题,基于二维CWPA模型,仿真分析了卡尔曼滤波、RTS固定区间平滑以及双滤波器平...
针对线性高斯系统的平滑问题,分析了RTS固定区间平滑与双滤波器固定区间平滑两种算法,提出了一种滤波存储数据更少的RTS平滑新算法。结合平面内的运动追踪问题,基于二维CWPA模型,仿真分析了卡尔曼滤波、RTS固定区间平滑以及双滤波器平滑算法的估计性能。仿真结果表明,两种固定区间平滑算法的估计效果等效,精度均优于卡尔曼滤波,对于实际问题中固定区间平滑算法的选用具有一定的参考价值。最后,结合双滤波器结构提出了一种基于双平滑器的舰载武器惯导传递对准精度评估方法,结果表明新方法相比于单一的平滑算法,可以获取更优的综合平滑性能,特别提升了水平姿态对准误差的平滑估计性能。
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关键词
最优
平滑
卡尔曼滤波
rts
平滑
器
双滤波
器
平滑
器
CWPA模型
传递对准精度评估
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职称材料
题名
基于EM-EKF算法的RLV再入段气动参数辨识
被引量：
4
1
作者
窦立谦
杜苗苗
张秀云
王跃萍
机构
天津大学电气自动化与信息工程学院
飞行控制航空科技重点实验室(航空工业自控所)
出处
《天津大学学报（自然科学与工程技术版）》
EI
CSCD
北大核心
2019年第12期1285-1292,共8页
基金
国家自然科学基金资助项目(61873340)
中国航空科学基金资助项目(20170748003)
联合基金资助项目(6141A02022328)~~
文摘
可重复使用运载器(RLV)再入返回段的气动参数表现为不确定和快时变的特点,导致RLV气动特性具有强耦合性和非线性,使气动模型难以设计和控制,降低了飞行器的稳定性.在系统噪声存在的前提下,针对RLV的动力学模型,提出一种由最大期望(EM)算法和扩展卡尔曼滤波(EKF)算法相结合的RLV再入段气动参数辨识方法,以飞行高度和攻角为基准,每10 km一个区间将RLV再入段划分为3个飞行阶段,并分别进行了气动参数辨识.首先,将RLV飞行器再入段的动力学模型转换为非线性系统的状态空间模型;其次,基于状态空间模型,将飞行器的原始状态向量进行扩维,得到由待辨识气动参数和原始状态向量组成的新扩维状态向量;然后,采用EKF算法对RLV气动模型的扩维状态向量进行辨识,达到滤除噪声和估计未知气动参数的目的;之后,为了降低测量和过程噪声统计特性的设置对EKF辨识结果带来的影响,在EKF算法前向滤波和Rauch-Tung-Striebel(RTS)后向平滑过程的基础上,采用EM算法对EKF的测量和过程噪声的先验统计数据进行估计,基于估计所得到的精确噪声特性,能够更好地提高EKF算法对气动参数估计的精度;最后,通过基于EM-EKF算法与极大似然方法的气动参数辨识值对各种气动系数影响的仿真对比,验证了EM-EKF结合辨识算法的准确性.
关键词
可重复使用运载
器
扩展卡尔曼滤波
最大期望算法
rts
平滑
器
参数估计
Keywords
reusable lauch vehicle(RLV)
extended Kalman filter(EKF)
expectation maximization(EM)
RauchTung-Striebel(
rts
)smoother
parameter estimation
分类号
TN967.6 [电子电信—信号与信息处理]
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职称材料
题名
基于CWPA模型的最优平滑算法性能及其应用
被引量：
1
2
作者
程建华
陈岱岱
赵琳
王冰玉
Rene Landry
机构
哈尔滨工程大学自动化学院
魁北克大学ETS学院
出处
《中国惯性技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2014年第6期-,共7页
基金
国家自然科学基金(61374007
61104036)
中央高校基本科研业务费专项资金(HEUCFX41309)
文摘
针对线性高斯系统的平滑问题,分析了RTS固定区间平滑与双滤波器固定区间平滑两种算法,提出了一种滤波存储数据更少的RTS平滑新算法。结合平面内的运动追踪问题,基于二维CWPA模型,仿真分析了卡尔曼滤波、RTS固定区间平滑以及双滤波器平滑算法的估计性能。仿真结果表明,两种固定区间平滑算法的估计效果等效,精度均优于卡尔曼滤波,对于实际问题中固定区间平滑算法的选用具有一定的参考价值。最后,结合双滤波器结构提出了一种基于双平滑器的舰载武器惯导传递对准精度评估方法,结果表明新方法相比于单一的平滑算法,可以获取更优的综合平滑性能,特别提升了水平姿态对准误差的平滑估计性能。
关键词
最优
平滑
卡尔曼滤波
rts
平滑
器
双滤波
器
平滑
器
CWPA模型
传递对准精度评估
Keywords
optimal smoothing
Kalman filter
rts
smoother
two-filter smoother
continue Wiener process acceleration model
transfer alignment accuracy evaluation
分类号
U666.1 [交通运输工程—船舶及航道工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于EM-EKF算法的RLV再入段气动参数辨识
窦立谦
杜苗苗
张秀云
王跃萍
《天津大学学报（自然科学与工程技术版）》
EI
CSCD
北大核心
2019
4
下载PDF
职称材料
2
基于CWPA模型的最优平滑算法性能及其应用
程建华
陈岱岱
赵琳
王冰玉
Rene Landry
《中国惯性技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2014
1
下载PDF
职称材料
已选择
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