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平方根滤波在地形辅助导航中的应用

华中理工大学学报 2000年第3期28卷 71-73页

作者：张钧刘小茂柳健彭复员华中理工大学图像信息处理与智能控制教育部重点实验室华中理工大学数学系

结合地形辅助导航的特点 ,给出了一个快速的平方根矩阵分解公式 ,应用该公式的平方根滤波地形辅助导航系统 ,不仅可避免由计算机截尾误差的积累和传播使滤波协方差矩阵失去正定性而导致的滤波发散 ,而且还避免了通常对角化平方根分解中... 详细信息

结合地形辅助导航的特点 ,给出了一个快速的平方根矩阵分解公式 ,应用该公式的平方根滤波地形辅助导航系统 ,不仅可避免由计算机截尾误差的积累和传播使滤波协方差矩阵失去正定性而导致的滤波发散 ,而且还避免了通常对角化平方根分解中不可缺少的求矩阵特征根和特征向量 ,以及特征向量的正交化。

关键词：地形辅助导航卡尔曼滤波平方根滤波飞行器

基于自适应平方根滤波的MHD/MEMS信号融合方法

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传感技术学报 2022年第9期35卷 1203-1209页

作者：蒋恺李醒飞刘帆拓卫晓天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室天津300072

基于磁流体动力学(Magnetohydrodynamics, MHD)的角速度传感器兼具低噪声、宽频带、耐冲击等特点,在微角振动测量与抑制领域内应用广泛。但其存在原理极限,当角旋转频率较低时,在反电动势和粘滞力的作用下,传感器输出性能不佳。实际应用... 详细信息

基于磁流体动力学(Magnetohydrodynamics, MHD)的角速度传感器兼具低噪声、宽频带、耐冲击等特点,在微角振动测量与抑制领域内应用广泛。但其存在原理极限,当角旋转频率较低时,在反电动势和粘滞力的作用下,传感器输出性能不佳。实际应用时,MHD角速度传感器需要与其他低频传感器组合测量,进而实现DC-1 kHz的全频带测量。针对传统卡尔曼滤波算法更新过程中协方差矩阵容易失去正定性,导致滤波发散的问题,基于协方差更新的Joseph形式,提出了一种平方根卡尔曼滤波算法,利用Allan方差计算并实时更新测量协方差矩阵,实现了MHD角速度传感器与MEMS陀螺仪的组合测量。仿真及实验结果表明:该方法具有较好的实时性,且能够实现较好的融合效果,0~60 Hz频段内最大标度因数抖动小于2.5%,非线性误差小于1%。

关键词： MHD角速度传感器平方根滤波 Allan方差 FPGA

利用星敏感器在轨标定陀螺仪的平方根滤波方法

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弹箭与制导学报 2012年第3期32卷 193-196页

作者：党建军罗建军万彦辉西北工业大学航天学院西安710072 中国航天科技集团公司第16研究所西安710100

研究了陀螺仪在轨标定问题,提出了一种用星敏感器在轨标定陀螺仪的平方根滤波方法。用星敏感器的姿态输出对陀螺仪的误差系数进行估计,将星敏感器测出的姿态角解算的导航角速率引入到惯导系统的姿态更新,实现了姿态误差与速度误差和位... 详细信息

研究了陀螺仪在轨标定问题,提出了一种用星敏感器在轨标定陀螺仪的平方根滤波方法。用星敏感器的姿态输出对陀螺仪的误差系数进行估计,将星敏感器测出的姿态角解算的导航角速率引入到惯导系统的姿态更新,实现了姿态误差与速度误差和位置误差的解耦。根据系统的姿态误差方程,以陀螺仪的误差系数为状态参数,构造系统状态方程和量测方程,进行平方根滤波估计。推导了基于平方根滤波的标定算法。仿真结果表明,提出的在轨标定方法在适当的机动条件下,能够以较高的精度标定出陀螺仪的误差系数。

关键词：陀螺仪误差系数在轨标定平方根滤波

一种改进的平方根滤波在卫星钟差实时解算中的应用

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大地测量与地球动力学 2017年第9期37卷 946-950页

作者：代桃高李建文赵静郭亮亮信息工程大学导航与空天目标工程学院郑州市科学大道62号450001 北斗导航应用技术河南省协同创新中心郑州市科学大道62号450001 成都信息工程大学大气探测重点实验室成都市学府路一段24号610225

目前普遍采用卡尔曼滤波方法来实现非差法卫星钟差的实时解算。平方根滤波可以增强数值计算的稳定性,避免滤波发散,但矩阵的求逆会耗费较长的计算时间;序贯算法可以避免对矩阵直接求逆,能提升计算效率。综合两种算法的优点,提出一种基... 详细信息

目前普遍采用卡尔曼滤波方法来实现非差法卫星钟差的实时解算。平方根滤波可以增强数值计算的稳定性,避免滤波发散,但矩阵的求逆会耗费较长的计算时间;序贯算法可以避免对矩阵直接求逆,能提升计算效率。综合两种算法的优点,提出一种基于序贯算法的平方根滤波器,并应用于卫星钟差的实时解算,得到的卫星钟差精度优于0.2ns,且计算时长缩短40%。

关键词：平方根滤波序贯算法滤波发散卫星钟差非差法

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基于平方根滤波的网络等值算法

继电器 2006年第3期34卷 41-46页

作者：闫常友刘建飞杨奇逊秦晓辉华北电力大学电力系统保护与动态安全监测教育部重点实验室北京102206

结合近年来电压稳定研究的特点和新的趋势,利用母线的同步相量信息,提出采用平方根滤波器进行电力系统参数等值估计。又提出利用V_Q曲线和P_V曲线来验证参数估计结果。参数估计方法具有物理概念明确、计算量小、数值稳定性好、可以连续... 详细信息

结合近年来电压稳定研究的特点和新的趋势,利用母线的同步相量信息,提出采用平方根滤波器进行电力系统参数等值估计。又提出利用V_Q曲线和P_V曲线来验证参数估计结果。参数估计方法具有物理概念明确、计算量小、数值稳定性好、可以连续计算的特点。该方法避免了最小二乘、卡尔曼滤波等算法可能发散的问题。用IEEE9母线系统进行仿真计算,开发了仿真平台及相关软件,证明了本文方法的有效性。

关键词：电压稳定等值参数估计平方根滤波同步相量

基于噪声自适应和平方根滤波的改进TCKF算法

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计算机仿真 2022年第1期39卷 322-326页

作者：张丽杰钱镭源内蒙古工业大学电力学院内蒙古呼和浩特010051

正交变换容积卡尔曼滤波(Transformed Cubature Kalman Filter, TCKF)在不增加计算量的前提下,解决了容积卡尔曼滤波(Cubature Kalman Filter, CKF)的非局部采样问题,滤波性能优于CKF。提出一种量测噪声自适应平方根TCKF(Adaptive-Squar... 详细信息

正交变换容积卡尔曼滤波(Transformed Cubature Kalman Filter, TCKF)在不增加计算量的前提下,解决了容积卡尔曼滤波(Cubature Kalman Filter, CKF)的非局部采样问题,滤波性能优于CKF。提出一种量测噪声自适应平方根TCKF(Adaptive-Square Root Transformed Cubature Kalman Filter, A-SRTCKF)算法,对TCKF进行改进,采用QR分解更新误差协方差矩阵的平方根进行滤波运算,并通过估计残差协方差矩阵的方法估计量测噪声。仿真结果表明,所提算法不但解决了因量测噪声未知时变而造成的状态估计精度急剧下降问题,而且避免了因误差协方差矩阵非正定而导致算法异常终止的情况,具有比TCKF更高的估计精度和鲁棒性。

关键词：容积卡尔曼滤波正交变换自适应平方根滤波

基于自适应平方根滤波的MHD/MEMS组合角振动测量系统设计

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基于自适应平方根滤波的MHD/MEMS组合角振动测量系统设计

作者：蒋恺天津大学

学位级别：硕士

基于磁流体动力学(Magnetohydrodynamics,MHD)的角振动传感器兼具低噪声、宽频带、耐冲击等优点,被广泛应用于微小角振动测量与抑制领域,但性能不良的低频特性严重制约了传感器在相关领域的应用。本文通过与低频性能良好的MEMS陀螺仪组... 详细信息

基于磁流体动力学(Magnetohydrodynamics,MHD)的角振动传感器兼具低噪声、宽频带、耐冲击等优点,被广泛应用于微小角振动测量与抑制领域,但性能不良的低频特性严重制约了传感器在相关领域的应用。本文通过与低频性能良好的MEMS陀螺仪组合,补偿MHD角振动传感器的低频性能,实现宽频角振动信号的测量。本文主要研究内容总结如下:1.基于MHD、MEMS传感器的频率特性,提出了MHD/MEMS组合角振动测量方案,拟实现DC～1KHz的宽频角振动信号的测量。2.针对自适应卡尔曼滤波算法在低计算精度下滤波不稳定甚至发散的问题,提出了自适应平方根滤波算法,实现了低运算精度下DC～1 KHz的宽频角振动信号的融合。相比于频域融合方法,平方根滤波在评价幅频特性的同时,兼顾了融合输出的漂移和噪声等指标。3.设计了MHD/MEMS组合角振动测量系统的硬件电路,实现了MHD/MEMS传感器输出信号的预处理、采集、融合到发送给上位机的全过程。针对平方根滤波的QR分解过程中求取根倒数耗时较长的问题,提出了基于割线拟合的根倒数求取方法,该方法综合考虑了执行效率与精度。基于Modelsim仿真结果表明,该方法5个时钟周期便可完成根倒数的计算,相对误差小于2×10。时序仿真结果表明,所设计的平方根滤波模块能够有效融合两种传感器的输出,实现宽频角振动信号的测量。4.搭建了MHD/MEMS组合角振动测量系统的实验平台,分别测试了MHD和MEMS两种传感器以及组合测量后的静态噪声、频响曲线和线性度等性能,实验表明组合测量系统在不影响MHD角振动传感器高频性能的前提下,实现了测试频带内测量范围0～1rad/s、静态噪声优于0.0316°/s/Hz、线性度优于1.5%、幅值畸变小于0.7d B、相位畸变小于18°的角振动信号的测量,表明系统能够实现0～1 k Hz范围内宽频角振动信号的测量,满足了系统角振动测量的需求。

关键词： MHD角振动传感器 MEMS陀螺仪信号融合自适应滤波平方根滤波割线拟合

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平方根滤波的优越性分析

测绘与空间地理信息 2012年第1期35卷 66-68页

作者：董春敏周伟曹振坦张会娟山东科技大学海岛(礁)测绘技术国家测绘局重点实验室山东青岛266510

文章用计算机语言(MATLAB)完成了常规Kalman(卡尔曼)滤波和平方根滤波的实现过程,并且用实测数据比较和分析了常规Kalman滤波和平方根滤波在处理病态矩阵时的表现,试验验证了平方根滤波对病态矩阵的处理具有明显的优越性。

关键词： MATLAB 平方根滤波病态矩阵

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平方根滤波算法在传递对准误差评估中的应用

宇航计测技术 2009年第2期29卷 31-34页

作者：李晓华赵剡解春明北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院北京100083 桂林空军学院一大队高炮指挥教研室桂林541003

传递对准误差评估,通常需要进行顺序Kalm an滤波及逆序平滑处理。在递推处理过程中,系统状态均方误差阵常常失去非负定性而导致滤波发散。将平方根滤波应用于对准误差的评估中,采用平方根滤波和平方根平滑算法进行弹载子惯导系统的传递... 详细信息

传递对准误差评估,通常需要进行顺序Kalm an滤波及逆序平滑处理。在递推处理过程中,系统状态均方误差阵常常失去非负定性而导致滤波发散。将平方根滤波应用于对准误差的评估中,采用平方根滤波和平方根平滑算法进行弹载子惯导系统的传递对准误差评估,能够保证状态均方误差阵的正定性,并且提高了滤波的收敛速度和评估的误差,为传递对准提供了一种有效的误差评估方法。

关键词：平方根滤波平滑算法对准误差