一种简化的SAGE-HUSA卡尔曼滤波 被引量：9

1

作者 田海 朱新岩 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2011年第1期75-77,84,共4页

对无人机导航状态进行在线估计时,一般采用简化的数学模型,因此需要采用自适应卡尔曼滤波。目前工程中应用广泛的几种自适应卡尔曼滤波存在各自缺点,对进一步提高无人机导航精度以及实际应用上有不利影响。利用残差变化率在不同飞行状... 对无人机导航状态进行在线估计时,一般采用简化的数学模型,因此需要采用自适应卡尔曼滤波。目前工程中应用广泛的几种自适应卡尔曼滤波存在各自缺点,对进一步提高无人机导航精度以及实际应用上有不利影响。利用残差变化率在不同飞行状态下的差异,选择估计窗的大小,以此给出一种简化的SAGE-HU-SA卡尔曼滤波算法。仿真结果表明,该方法计算量小、思路清晰,适用于无人机导航的工程实践。 展开更多

关键词 无人机导航 极大似然准则 sage—husa卡尔曼滤波 残差 估计窗

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基于改进SHKF算法的UWB/IMU组合定位方法

2

作者 黄卫华 梅宇恒 +2 位作者 章政 赵广营 刘思贤 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期34-41,共8页

针对复杂环境下超宽带(UWB)无线定位系统存在非视距(NLOS)及随机误差的问题,提出一种基于改进Sage-Husa卡尔曼滤波算法(SHKF)的UWB/IMU组合定位方法。首先,设计了一种基于概率密度的提升树,将UWB/IMU特征数据的概率分布密度引入提升树... 针对复杂环境下超宽带(UWB)无线定位系统存在非视距(NLOS)及随机误差的问题,提出一种基于改进Sage-Husa卡尔曼滤波算法(SHKF)的UWB/IMU组合定位方法。首先,设计了一种基于概率密度的提升树,将UWB/IMU特征数据的概率分布密度引入提升树的损失函数中,鉴别出NLOS信号;然后,设计了一种改进SHKF算法,根据新息变化趋势定义自适应因子,实时调整对新息误差修正的策略以调节历史噪声对当前定位的影响,进而提升UWB/IMU组合定位的稳定性和精度。实验结果表明,所提方法将NLOS信号鉴别精度提升至99.12%,定位均方根误差降低至4.30 cm,提升了复杂环境下UWB/IMU组合系统定位精度。 展开更多

关键词 非视距 sage-husa卡尔曼滤波 UWB/IMU组合定位 提升树

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无线传感器网络下移动扩散源追踪算法 被引量：2

3

作者 罗旭 柴利 杨君 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第2期201-208,共8页

与移动瞬时源追踪相比,移动扩散源追踪相对困难.本文分析了移动扩散源扩散过程,给出了离散化浓度场模型.将连续线源目标追踪问题转化为离散点源目标追踪的次优问题,提出了一种离散化移动扩散源追踪算法.在该算法中,先采用约束最小二乘... 与移动瞬时源追踪相比,移动扩散源追踪相对困难.本文分析了移动扩散源扩散过程,给出了离散化浓度场模型.将连续线源目标追踪问题转化为离散点源目标追踪的次优问题,提出了一种离散化移动扩散源追踪算法.在该算法中,先采用约束最小二乘方法估计目标实时位置、到达时间等相关参数,并进一步采用仅针对位置序列的Sage-Husa卡尔曼滤波方法优化位置估计.该算法克服了一般基于动态序列的追踪方法无法直接应用于离散移动扩散源追踪问题的不足.在仿真实验中,分别在匀速率平滑曲线运动与变速非平滑曲线运动的情形下进行追踪实验,分析了追踪精度与采样间隔以及观测节点密度的关系.仿真结果说明了提出的移动扩散源追踪算法的有效性. 展开更多

关键词 离散化浓度模型 无线传感器网络 最小二乘 sage-husa卡尔曼滤波 移动扩散源追踪

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改进型Sage-Husa卡尔曼滤波器在电压暂降检测中的应用 被引量：31

4

作者 闵伟 周志宇 周振华 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2013年第1期230-234,共5页

电压暂降是电网中的一个关键电能质量问题。用于电压暂降检测的Sage-Husa型卡尔曼滤波器具有形式简单、计算量小、响应速度快的优点,但在系统阶次较高时容易出现滤波发散的问题。为避免滤波发散,同时进一步提高该滤波器的实时响应速度,... 电压暂降是电网中的一个关键电能质量问题。用于电压暂降检测的Sage-Husa型卡尔曼滤波器具有形式简单、计算量小、响应速度快的优点,但在系统阶次较高时容易出现滤波发散的问题。为避免滤波发散,同时进一步提高该滤波器的实时响应速度,改进Sage-Husa型卡尔曼滤波器中的噪声矩阵估计器,给出基于改进后Sage-Husa卡尔曼滤波器的电压暂降快速检测方法,并通过仿真和实验证明了该方法的有效性。与传统的Sage-Husa型卡尔曼滤波器相比,改进后Sage-Husa卡尔曼滤波器避免了滤波发散的现象,同时提高了的响应速度。 展开更多

关键词 电压暂降检测 sage-husa卡尔曼滤波器 系统噪声矩阵估计器 电能质量

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高速公路旅行时间的自适应插值卡尔曼滤波预测 被引量：11

5

作者 赵建东 王浩 刘文辉 《华南理工大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第2期109-115,共7页

为解决高速公路收费站间非平稳交通流状态下因卡尔曼滤波算法自适应性能差而导致的旅行时间预测精度不稳定的问题,提出等间距插值和Sage-Husa自适应卡尔曼滤波相结合的预测算法。融合人工半自动收费和电子不停车收费数据计算平均旅行时... 为解决高速公路收费站间非平稳交通流状态下因卡尔曼滤波算法自适应性能差而导致的旅行时间预测精度不稳定的问题,提出等间距插值和Sage-Husa自适应卡尔曼滤波相结合的预测算法。融合人工半自动收费和电子不停车收费数据计算平均旅行时间;引入等间距插值方法重构实时与历史旅行时间之间的时间序列;利用最小二乘法原理构建Sage-Husa自适应预测模型;开发旅行时间预测应用系统,实时主动预测高速公路站间旅行时间。在某示范路段的应用表明:在正常、事故、小长假3种交通流状态下,所提方法的所有周期平均相对误差均在7.5%内,事故周期平均相对误差均在10%内. 展开更多

关键词 高速公路旅行时间 收费数据 等间距插值 sage-husa自适应卡尔曼滤波

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自适应卡尔曼滤波与PSO-GA-BP算法的机器人误差补偿 被引量：4

6

作者 李光保 高栋 +2 位作者 路勇 平昊 周愿愿 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第20期2456-2465,共10页

采用七轴机器人设备夹持激光器的方式对某型号发射筒进行切割开孔加工。在加工过程中,因轨迹精度和绝对定位精度较低,容易对型号产品发射筒产生损伤和误差切割等问题,运用D-H算法建立七轴机器人理想模型,运用正逆运动学数值算法对理想... 采用七轴机器人设备夹持激光器的方式对某型号发射筒进行切割开孔加工。在加工过程中,因轨迹精度和绝对定位精度较低,容易对型号产品发射筒产生损伤和误差切割等问题,运用D-H算法建立七轴机器人理想模型,运用正逆运动学数值算法对理想模型进行验证,运用理想模型的理论位姿参数和激光跟踪仪的测量位姿参数基于Sage-Husa自适应卡尔曼滤波求解七轴机器人真实位姿坐标信息,得到理想位姿参数和真实位姿坐标信息的关节误差,然后结合粒子群优化-遗传算法-BP神经网络联合算法对七轴机器人建立误差预测模型,采用七轴机器人理论位姿参数作为输入样本,真实位姿与理论位姿的各关节角度差作为输出样本,通过库卡机器人Workvisual 5.0软件按照模型输出值对七轴机器人的各关节角度值进行补偿。经过仿真实验和加工,各关节误差补偿后的七轴机器人轨迹误差和绝对定位误差减小72%,满足工艺要求。 展开更多

关键词 激光切割 七轴机器人 误差补偿 粒子群优化-遗传算法-BP sage-husa自适应卡尔曼滤波

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改进SHAKF算法消除IMU随机误差的研究 被引量：7

7

作者 马星河 毕文龙 +1 位作者 朱行 于振子 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2021年第12期59-67,共9页

针对Sage-Husa自适应卡尔曼滤波(SHAKF)算法在处理惯性测量单元(IMU)时,随机误差容易随着时间的累积而造成滤波发散的问题,提出一种改进的Sage-Husa自适应鲁棒卡尔曼滤波(MSHARKF)算法。首先对IMU构建了合适的模型,再将SHAKF与自适应鲁... 针对Sage-Husa自适应卡尔曼滤波(SHAKF)算法在处理惯性测量单元(IMU)时,随机误差容易随着时间的累积而造成滤波发散的问题,提出一种改进的Sage-Husa自适应鲁棒卡尔曼滤波(MSHARKF)算法。首先对IMU构建了合适的模型,再将SHAKF与自适应鲁棒卡尔曼滤波(ARKF)相结合并纳入改进的时变噪声估计器,再引入最优自适应比例因子α;对量测方程迭代更新,最后得出新的预测协方差矩阵代入原方程。实验结果表明,分别通过Allan方差和均方根误差(RMSE),对MEMS-IMU滤波前后的静/动态数据分析计算得,随机误差噪声分别减小至原数据的1/10000和1/100。与本文其他算法相比,该方法有效地对算法滤波发散进行了抑制,进而提高了IMU的测量精度和长期稳定性。 展开更多

关键词 MEMS-IMU ALLAN方差 自适应鲁棒卡尔曼滤波 随机误差 sage-husa自适应卡尔曼滤波

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基于双旋迫击炮弹平台的改进型Sage-Husa自适应滤波滚转角测量算法 被引量：6

8

作者 王佳伟 祁克玉 +2 位作者 杨恺华 梁轲 闫杰 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第6期1103-1108,共6页

针对传统扩展卡尔曼滤波算法无法消除量测噪声、导致二维弹道修正引信滚转角测量误差偏大问题,利用轴向陀螺的实测转速作为系统噪声补偿,提出一种基于双旋迫击炮弹平台的改进型Sage-Husa自适应卡尔曼滤波滚转角测量算法。相对于传统扩... 针对传统扩展卡尔曼滤波算法无法消除量测噪声、导致二维弹道修正引信滚转角测量误差偏大问题,利用轴向陀螺的实测转速作为系统噪声补偿,提出一种基于双旋迫击炮弹平台的改进型Sage-Husa自适应卡尔曼滤波滚转角测量算法。相对于传统扩展卡尔曼滤波方法,新算法显著降低了滚转角测量误差,提高了滤波器对于弹道升弧段和降弧段滚转角新息改变的自适应性;以高精度三轴转台作为硬件实验验证平台,该算法始终能够保持较高的测量精度和自适应性。研究结果表明:改进后的Sage-Husa自适应卡尔曼滤波滚转角测量算法在仿真验证中的滚转角测量误差均值为0.26°、标准差为0.35°;硬件实验验证中的滚转角测量绝对误差不超过4.2°. 展开更多

关键词 双旋迫击炮弹 二维弹道修正引信 滚转角测量 sage-husa自适应卡尔曼滤波 转速补偿

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小波结合改进自适应卡尔曼滤波的MEMS陀螺降噪方法 被引量：1

9

作者 余国才 王虹 +1 位作者 孙传波 杨然 《微波学报》 CSCD 北大核心 2023年第S01期414-417,共4页

惯性传感器是惯性导航系统的核心组成,其精度决定了惯性导航系统的精度。为了提高惯性传感器精度,提出一种小波分析和时间序列相结合的改进Sage-Husa自适应卡尔曼滤波降噪方法。首先利用小波去噪滤除陀螺仪高频噪声,然后利用时间序列分... 惯性传感器是惯性导航系统的核心组成,其精度决定了惯性导航系统的精度。为了提高惯性传感器精度,提出一种小波分析和时间序列相结合的改进Sage-Husa自适应卡尔曼滤波降噪方法。首先利用小波去噪滤除陀螺仪高频噪声,然后利用时间序列分析与改进Sage-Husa自适应卡尔曼滤波相结合处理低频噪声。通过Allan方差分析估计陀螺仪噪声系数,结果表明所提方法降噪效果相较于传统卡尔曼滤波,陀螺仪的角度随机游走、零偏不稳定性、角速率游走及速率斜坡分别提高了90.6%、83.2%、87.9%、88.1%。 展开更多

关键词 MEMS陀螺 小波去噪 sage-husa自适应卡尔曼滤波 时间序列分析

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非完整约束下滤波算法在组合导航中的应用 被引量：4

10

作者 郭俊鸽 郭杭 洪海斌 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2015年第24期215-220,共6页

MEMS IMU/GPS组合导航系统的应用环境愈来愈复杂,对其精度的要求也愈来愈高,只使用普通卡尔曼滤波不能满足精度和稳定性要求。针对此问题,将Sage-husa自适应卡尔曼滤波算法和非完整约束应用到前向导航滤波算法和后向导航滤波算法中,并... MEMS IMU/GPS组合导航系统的应用环境愈来愈复杂,对其精度的要求也愈来愈高,只使用普通卡尔曼滤波不能满足精度和稳定性要求。针对此问题,将Sage-husa自适应卡尔曼滤波算法和非完整约束应用到前向导航滤波算法和后向导航滤波算法中,并将前向滤波和后向滤波结果加权组合,提出了一种非完整约束下加权组合滤波算法,用于事后IMU/GPS联合解算中,用来提高组合导航的精度。并利用实验室设备进行车载实验,通过实测车载数据解算结果来验证该方法的可行性。实验结果表明非完整约束下加权组合滤波后的经纬度误差小于1.4 m,航向角误差小于1.0°,满足MEMS IMU/GPS车载组合导航系统的精度要求。 展开更多

关键词 组合导航 sage-husa自适应卡尔曼滤波 非完整约束 前向导航 后向导航 加权组合滤波算法

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一种新型自适应模型预测组合滤波在在线标定中的应用 被引量：3

11

作者 徐晓苏 吴梅 +2 位作者 张涛 李瑶 王捍兵 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第6期713-718,共6页

为了提高捷联惯性导航系统在线标定的精度和实时性,根据模型预测滤波算法和Sage_Husa自适应卡尔曼滤波算法的优点,提出了一种新的自适应模型预测组合滤波算法。该算法首先利用模型预测滤波算法估计出系统模型误差,并对系统状态方程实时... 为了提高捷联惯性导航系统在线标定的精度和实时性,根据模型预测滤波算法和Sage_Husa自适应卡尔曼滤波算法的优点,提出了一种新的自适应模型预测组合滤波算法。该算法首先利用模型预测滤波算法估计出系统模型误差,并对系统状态方程实时修正,以减小系统模型误差对导航精度的影响;然后利用简化的自适应滤波算法对量测噪声在线调整,修正噪声统计特性,以提高滤波精度。将提出的算法进行在线标定仿真实验,并与传统的卡尔曼滤波在线标定算法进行比较,结果表明,提出的自适应模型预测组合滤波算法能有效完成在线标定,且标定精度和收敛速度均优于传统方法。 展开更多

关键词 模型预测滤波 sage-husa自适应卡尔曼滤波 在线标定 噪声统计特性

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一种光纤陀螺随机噪声时间序列建模与实时滤波方法 被引量：3

12

作者 胡俊伟 刘明雍 张加全 《鱼雷技术》 2011年第1期31-34,共4页

为了减小光纤陀螺(FOG)的随机噪声,利用时间序列分析法对FOG的随机噪声进行了分析与建模,并在建立的自回归滑动平均(ARMA(2,1))模型基础上,采用一种将改进递推增广最小二乘(RELS)算法和Sage-Husa自适应卡尔曼滤波算法相结合的方法,对采... 为了减小光纤陀螺(FOG)的随机噪声,利用时间序列分析法对FOG的随机噪声进行了分析与建模,并在建立的自回归滑动平均(ARMA(2,1))模型基础上,采用一种将改进递推增广最小二乘(RELS)算法和Sage-Husa自适应卡尔曼滤波算法相结合的方法,对采集的FOG静态输出随机噪声进行实时补偿,同时与标准kalman滤波算法进行仿真对比。仿真结果表明,该方法具有更好的补偿效果,可更有效地抑制FOG随机噪声。 展开更多

关键词 光纤陀螺(FOG) 自回归滑动平均(ARMA)模型 递推增广最小二乘法(RELS) sage-husa自适应卡尔曼滤波

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Sage-Husa自适应卡尔曼滤波算法在SINS初始对准中的应用研究 被引量：8

13

作者 吕伟 王艳东 《战术导弹控制技术》 2005年第3期52-55,共4页

Sage-Husa自适应卡尔曼滤波算法是解决系统模型发生变化的捷联惯导系统初始对准的一种有效工具,但对未知的系统噪声方差阵和观测噪声方差阵进行同时估计将会造成滤波发散.本文将在选择最佳遗忘因子的基础上,选取仅对观测噪声方差阵和均... Sage-Husa自适应卡尔曼滤波算法是解决系统模型发生变化的捷联惯导系统初始对准的一种有效工具,但对未知的系统噪声方差阵和观测噪声方差阵进行同时估计将会造成滤波发散.本文将在选择最佳遗忘因子的基础上,选取仅对观测噪声方差阵和均值进行估计的改造Sage-Husa自适应卡尔曼滤波算法进行捷联惯导系统的初始对准.计算机仿真试验结果表明:该方法在收敛速度和精度上都有很大改进. 展开更多

关键词 捷联惯导系统 sage-husa自适应卡尔曼滤波算法 SINS初始对准 噪声方差阵 遗忘因子

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Sage_Husa自适应滤波在大方位失准角初始对准的研究 被引量：6

14

作者 杨咚 余伟 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2013年第8期2197-2201,共5页

由于光纤惯导系统导航精度不高,方位角常为大角度,因此系统初始对准的滤波方程为非线性的,为改善非线性模型下初始对准的精度,提出了一种改进Sage_Husa自适应卡尔曼滤波方法并应用于光纤惯导系统初始对准中。建立了大方位失准角初始对... 由于光纤惯导系统导航精度不高,方位角常为大角度,因此系统初始对准的滤波方程为非线性的,为改善非线性模型下初始对准的精度,提出了一种改进Sage_Husa自适应卡尔曼滤波方法并应用于光纤惯导系统初始对准中。建立了大方位失准角初始对准的非线性误差模型,给出了Sage_Husa自适应卡尔曼滤波方程,对Sage_Husa自适应卡尔曼滤波不适合用在非线性滤波的缺陷进行了改进,建立系统噪声统计的估值器,对非线性误差方程进行了改进Sage_Husa自适应卡尔曼滤波仿真。仿真结果表明:改进Sage_Husa自适应卡尔曼滤波能够很好地处理初始对准中的非线性问题,提高初始对准精度,方位失准角误差估计精度较EKF提高27%。 展开更多

关键词 光纤惯导系统 初始对准 sage_husa自适应卡尔曼滤波 非线性

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一种快速精确的捷联惯性导航系统静基座自主对准新方法研究 被引量：4

15

作者 周姜滨 袁建平 +1 位作者 岳晓奎 罗建军 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第1期133-137,149,共6页

通过对捷联惯性导航系统(SINS)静基座初始对准物理特性的深入分析,针对传统静基座初始对准方法对方位角和陀螺漂移可观测度低的不足,提出了一种基于惯性测量单元(IMU)信息的SINS静基座自主对准方法,该方法不需要进行SINS力学编排,而是... 通过对捷联惯性导航系统(SINS)静基座初始对准物理特性的深入分析,针对传统静基座初始对准方法对方位角和陀螺漂移可观测度低的不足,提出了一种基于惯性测量单元(IMU)信息的SINS静基座自主对准方法,该方法不需要进行SINS力学编排,而是充分利用IMU输出的角速度和比力信息。文中给出了静基座粗对准算法,推导了静基座精对准的动力学模型,并对该模型进行了可观测性分析,最后采用改进的Sage-Husa自适应卡尔曼滤波器进行SINS静基座初始对准仿真计算。数字仿真结果表明:该方法具有对准精度高、对准时间短、自主性强、计算量小、易于工程实现等特点。 展开更多

关键词 惯性测量单元 静基座自主对准 可观测性 改进的sage-husa自适应卡尔曼滤波器

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