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Cubature卡尔曼滤波-卡尔曼滤波算法

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控制与决策 2012年第10期27卷 1561-1565页

作者：孙枫唐李军哈尔滨工程大学自动化学院哈尔滨150001

针对条件线性高斯状态空间模型,提出cubature卡尔曼滤波-卡尔曼滤波算法(CKF-KF),分别应用CKF和KF估计模型中的非线性和线性状态.该算法对非线性与线性状态均进行cubature采样,并将两种样本通过线性方程和量测方程进行传播,以获得非线... 详细信息

针对条件线性高斯状态空间模型,提出cubature卡尔曼滤波-卡尔曼滤波算法(CKF-KF),分别应用CKF和KF估计模型中的非线性和线性状态.该算法对非线性与线性状态均进行cubature采样,并将两种样本通过线性方程和量测方程进行传播,以获得非线性状态估计.机动目标跟踪仿真结果表明,CKF-KF的估计精度比Rao-Blackwellized粒子滤波器(RBPF)略低,但算法运行时间不到其1%;与无迹卡尔曼滤波器(UKF-KF)相比,估计精度相当,但算法运行时间降低了22%,有效地提高了实时性.

关键词：条件线性高斯模型 cubature卡尔曼滤波-卡尔曼滤波无迹卡尔曼滤波器实时性

基于cubature Kalman filter的INS/GPS组合导航滤波算法

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控制与决策 2012年第7期27卷 1032-1036页

作者：孙枫唐李军哈尔滨工程大学自动化学院哈尔滨150001

INS/GPS组合导航系统的本质是非线性的,为改善非线性下INS/GPS组合导航精度,提出将一种新的非线性滤波cubature Kalman filter(CKF)应用于INS/GPS组合导航中.为此,建立了基于平台失准角的非线性状态模型和以速度误差及位置误差描述的观... 详细信息

INS/GPS组合导航系统的本质是非线性的,为改善非线性下INS/GPS组合导航精度,提出将一种新的非线性滤波cubature Kalman filter(CKF)应用于INS/GPS组合导航中.为此,建立了基于平台失准角的非线性状态模型和以速度误差及位置误差描述的观测模型,分析了CKF滤波原理,设计了INS/GPS组合滤波器,对组合导航非线性模型进行了仿真.仿真结果显示,相对于扩展卡尔曼滤波(EKF),CKF降低了姿态、位置和速度估计误差,CKF更适合于处理组合导航的状态估计问题.

关键词： INS/GPS组合导航非线性模型 CKF 组合滤波

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基于CKF的SINS大方位失准角初始对准

仪器仪表学报 2012年第2期33卷 327-333页

作者：孙枫唐李军哈尔滨工程大学自动化学院哈尔滨150001

大方位失准角捷联惯导系统(strapdown inertial narigation system,SINS)误差方程是非线性的,为改善非线性模型下初始对准的精度,提出将一种新的非线性滤波方法(cubature Kalman filter,CKF)应用于捷联惯导系统初始对准中。为此建立了... 详细信息

大方位失准角捷联惯导系统(strapdown inertial narigation system,SINS)误差方程是非线性的,为改善非线性模型下初始对准的精度,提出将一种新的非线性滤波方法(cubature Kalman filter,CKF)应用于捷联惯导系统初始对准中。为此建立了大方位失准角下初始对准非线性模型,分析了基于spherical-radial cubature准则的CKF滤波原理,对非线性模型进行了CKF滤波仿真。仿真结果表明CKF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,方位失准角误差能够收敛到-33.13',接近理论估计精度-32.40',优于EKF的-84.14'。

关键词：捷联惯导系统初始对准大方位失准角 cubature卡尔曼滤波

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Cubature粒子滤波

系统工程与电子技术 2011年第11期33卷 2554-2557页

作者：孙枫唐李军哈尔滨工程大学自动化学院黑龙江哈尔滨150001

非线性非高斯下后验概率密度函数解析值无法获得,需设计合理的重要性密度函数进行逼近。传统粒子滤波(particle filter,PF)直接采用未含最新量测信息的状态转移先验分布函数作为重要性密度函数来逼近后验概率密度函数。针对PF缺乏量测... 详细信息

非线性非高斯下后验概率密度函数解析值无法获得,需设计合理的重要性密度函数进行逼近。传统粒子滤波(particle filter,PF)直接采用未含最新量测信息的状态转移先验分布函数作为重要性密度函数来逼近后验概率密度函数。针对PF缺乏量测信息的问题,提出一种基于Cubature卡尔曼滤波(Cubature Kalman filter,CKF)重采样的Cubature粒子滤波新算法(Cubature particle filter,CPF)。该算法在先验分布更新阶段融入了最新的观测数据,通过CKF设计重要性密度函数,使其更加接近系统状态后验概率密度。仿真表明CPF估计精度高于PF和扩展卡尔曼滤波(extended particle filter,EPF),与无轨迹粒子滤波(unscented particle filter,UPF)相比,其精度相当,但算法运行时间降低了约20%。

关键词：非线性非高斯重要性密度函数 Cubature卡尔曼滤波 Cubature粒子滤波

旋转调制捷联惯导惯性测量组件零偏的估计方法

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系统工程与电子技术 2011年第9期33卷 2045-2049页

作者：孙枫曹通唐李军胡丹哈尔滨工程大学自动化学院黑龙江哈尔滨150001

针对旋转调制型捷联惯导系统,通过研究惯性器件误差、失准角与惯性测量组件(inertial measure-ment unit,IMU)角位置三者之间关系,提出了一种三位置对准估计加速度计水平零偏和陀螺水平常值漂移的方法。为了实现惯性器件偏差的最优估计... 详细信息

针对旋转调制型捷联惯导系统,通过研究惯性器件误差、失准角与惯性测量组件(inertial measure-ment unit,IMU)角位置三者之间关系,提出了一种三位置对准估计加速度计水平零偏和陀螺水平常值漂移的方法。为了实现惯性器件偏差的最优估计,分析了IMU最优位置问题。得出IMU最优位置是在初始位置的基础上,绕旋转轴依次转动90°的结论。数字仿真验证了理论分析的正确性。

关键词：捷联惯导系统三位置对准惯性测量组件旋转调制零偏

一种基于IDDF的多AUV协同导航算法研究

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华中科技大学学报（自然科学版） 2015年第6期43卷 88-93页

作者：高伟刘亚龙徐博唐李军哈尔滨工程大学自动化学院黑龙江哈尔滨150001 中国舰船研究设计中心湖北武汉430064

为提高多自主水下航行器(AUV)协同导航效果,克服由于水声通信限制引起的协同更新频率低,进而导致的先验估计误差大、协同导航效果差,以及大初始化误差条件下协同收敛速度慢的问题,提出一种基于迭代插值滤波(IDDF)的多AUV协同导航算法.... 详细信息

为提高多自主水下航行器(AUV)协同导航效果,克服由于水声通信限制引起的协同更新频率低,进而导致的先验估计误差大、协同导航效果差,以及大初始化误差条件下协同收敛速度慢的问题,提出一种基于迭代插值滤波(IDDF)的多AUV协同导航算法.该算法将迭代滤波技术与插值滤波(DDF)算法相结合,不仅降低了传统EKF(扩展卡尔曼滤波)算法模型截断化误差对滤波精度的影响,而且通过量测信息的迭代更新,保证了系统在弱可观测条件下量测信息的充分融合.仿真结果表明该算法明显改善了系统的协同导航效果,证明了该算法对于多AUV协同导航系统的有效性.

关键词：自主水下航行器协同导航水声通信非线性滤波迭代插值滤波

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基于双主交替领航的多AUV协同导航方法

哈尔滨工程大学学报 2014年第6期35卷 735-740页

作者：高伟刘亚龙徐博唐李军哈尔滨工程大学自动化学院黑龙江哈尔滨150001 中国舰船研究设计中心湖北武汉430000

基于单主模式的AUV协同导航系统的可观测性弱,对主AUV的机动性要求较高,实现较为困难,针对这一问题,提出一种基于双主交替领航的多AUV协同导航方法。在相邻量测时刻,从AUV分别利用不同主AUV的距离观测进行导航误差的协同校正。首先建立... 详细信息

基于单主模式的AUV协同导航系统的可观测性弱,对主AUV的机动性要求较高,实现较为困难,针对这一问题,提出一种基于双主交替领航的多AUV协同导航方法。在相邻量测时刻,从AUV分别利用不同主AUV的距离观测进行导航误差的协同校正。首先建立了AUV协同导航系统的数学模型;然后利用谱条件数法对AUV协同导航系统的可观测性进行了定量分析,明确了系统可观测度大小与相邻时刻主从AUV机动状态的对应关系,为利用双主交替领航提高系统可观测性提供了理论依据。通过与单主方案进行对比试验,验证了双主交替领航方案的有效性和可行性。

关键词： AUV 协同导航非线性系统可观测性条件数机动性

Wx基因对灌浆期小麦不同叶位叶片光合特性的影响

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麦类作物学报 2014年第7期34卷 917-921页

作者：覃鹏孔治有唐李军云南农业大学农学与生物技术学院云南昆明650201 保山学院资源环境学院云南保山678000 德宏州农业科学研究所云南芒市678400

为了解Wx基因对小麦光合作用的影响,对8个小麦Wx近等基因系的不同叶位叶片光合参数进行了测定和分析。结果表明,小麦叶片净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度和蒸腾速率在叶位和基因型间均有极显著差异,缺失单个Wx基因使叶片光合参数下降... 详细信息

为了解Wx基因对小麦光合作用的影响,对8个小麦Wx近等基因系的不同叶位叶片光合参数进行了测定和分析。结果表明,小麦叶片净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度和蒸腾速率在叶位和基因型间均有极显著差异,缺失单个Wx基因使叶片光合参数下降,且降幅表现为Wx-D1>Wx-A1>Wx-B1;胞间CO2浓度不影响光合作用,不同叶位叶片光合参数明显呈旗叶>倒二叶>倒三叶,但WxABD(糯小麦)光合参数在叶位间没有显著差异;Wild type和WxABD总体光合能力和产量相对较高。以上结果说明,Wx基因的缺失会引起叶片光合能力下降,不利于小麦产量形成。

关键词：小麦 Wx基因光合特性叶位灌浆期

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小麦免耕高产栽培技术

云南农业科技 2009年第6期 35-36页

作者：唐李军德宏州农业技术推广中心云南潞西678400

小麦是德宏州冬季种植的主要粮食作物之一，近年来，由于市场化进程的加快，粮食价格的回升，农民种植积极性提高，全州小麦种植面积开始回升，仅次于玉米，在农业增效、农民增收中起着重要作用。为了提高小麦单产，节约成本，减轻劳动... 详细信息

小麦是德宏州冬季种植的主要粮食作物之一，近年来，由于市场化进程的加快，粮食价格的回升，农民种植积极性提高，全州小麦种植面积开始回升，仅次于玉米，在农业增效、农民增收中起着重要作用。为了提高小麦单产，节约成本，减轻劳动强度及规范种植技术，德宏州引进了小麦免耕栽培技术。

关键词：免耕栽培技术高产栽培技术小麦种植面积农民增收市场化进程粮食作物粮食价格