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模糊自适应卡尔曼滤波技术研究

航天控制 2002年第1期20卷 18-23,33页

作者：柏青刘建业袁信南京航空航天大学自动化学院南京210016

提出了一种基于模糊自适应卡尔曼滤波技术的组合导航的新方法。这一方法主要应用于自主式机动飞行器。用模糊逻辑自适应控制器对卡尔曼滤波器的噪声方差进行“在线”修正,将卡尔曼滤波器调整到最优状态,从而提高组合导航系统的精度。通... 详细信息

提出了一种基于模糊自适应卡尔曼滤波技术的组合导航的新方法。这一方法主要应用于自主式机动飞行器。用模糊逻辑自适应控制器对卡尔曼滤波器的噪声方差进行“在线”修正,将卡尔曼滤波器调整到最优状态,从而提高组合导航系统的精度。通过对ＧＰＳ/ＩＮＳ组合导航系统的仿真,验证了模糊自适应卡尔曼滤波器比常规卡尔曼滤波器具有更高的精度。该方法的研究对飞行器的导航与制导具有重要意义。

关键词：模糊自适应卡尔曼滤波组合式导航飞行器方差修正

基于模糊自适应卡尔曼滤波算法的多传感器信息融合

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航天控制 2011年第1期29卷 19-22,26页

作者：陈兴林李鹏宋申民哈尔滨工业大学航天学院哈尔滨150001 湘潭大学信息工程学院湖南湘潭411105

联合滤波器各子系统量测噪声统计特性发生变化时,标准卡尔曼滤波算法由于无法实时检测和调整,使得估计误差增大,最终导致融合后估计误差随之增大。本文针对该问题提出使用模糊自适应滤波代替标准卡尔曼滤波,形成模糊自适应联合卡尔曼滤... 详细信息

联合滤波器各子系统量测噪声统计特性发生变化时,标准卡尔曼滤波算法由于无法实时检测和调整,使得估计误差增大,最终导致融合后估计误差随之增大。本文针对该问题提出使用模糊自适应滤波代替标准卡尔曼滤波,形成模糊自适应联合卡尔曼滤波信息融合算法。新算法应用模糊推理系统不断的在线调整量测噪声协方差阵的加权系数,使模型量测噪声逐渐逼近真实噪声水平。将该算法应用于多传感器姿态确定系统中,仿真结果验证了算法的真实有效性。

关键词：联合滤波器模糊自适应卡尔曼滤波量测噪声

MIMU/GPS组合导航模糊自适应卡尔曼滤波研究

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电光与控制 2008年第8期15卷 84-86,96页

作者：张少军王宏力蔡宗平第二炮兵工程学院西安710025

针对组合导航初始对准中存在模型误差时常规卡尔曼滤波容易发散的问题,提出了一种模糊自适应卡尔曼滤波算法。该算法采用模糊控制规则,根据新息的方差和均值变化自适应调整量测噪声权值矩阵。此算法运用于MIMU/GPS组合导航初始对准中,... 详细信息

针对组合导航初始对准中存在模型误差时常规卡尔曼滤波容易发散的问题,提出了一种模糊自适应卡尔曼滤波算法。该算法采用模糊控制规则,根据新息的方差和均值变化自适应调整量测噪声权值矩阵。此算法运用于MIMU/GPS组合导航初始对准中,获得了较高的导航精度。仿真结果表明,该算法能够有效防止滤波发散,减少模型误差对滤波结果的影响,提高了滤波精度,实现了参数的在线调整。

关键词：模糊自适应卡尔曼滤波组合导航初始对准 MIMU/GPS

旋转捷联惯导系统辅助的多线激光雷达新型SLAM方法

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计算机科学 2022年第S02期49卷 961-965页

作者：吕润李冠宇亓霈钱伟行汪澜泽冯太萍南瑞集团有限公司(国网电力科学研究院有限公司) 南京211106 国电南瑞南京控制系统有限公司南京211106 南京师范大学电气与自动化工程学院南京210046

针对惯性传感器精度低下影响基于激光雷达/惯性信息融合的同时定位与建图(Simultaneous Localization and Mapping,SLAM)技术性能的问题,提出了一种旋转捷联惯导系统辅助下的多线激光雷达SLAM优化方案。该方案探讨了基于模糊自适应卡尔... 详细信息

针对惯性传感器精度低下影响基于激光雷达/惯性信息融合的同时定位与建图(Simultaneous Localization and Mapping,SLAM)技术性能的问题,提出了一种旋转捷联惯导系统辅助下的多线激光雷达SLAM优化方案。该方案探讨了基于模糊自适应卡尔曼滤波的旋转捷联惯导对准方法,在载体运动过程中完成载体姿态与惯性传感器误差的实时修正;在此基础上,将修正后的惯性传感器数据与激光雷达点云数据进行紧耦合模式下的信息融合,以提高载体在复杂场景中运动时定位与建图的精度和实时性。实验结果表明,基于旋转惯导与多线激光雷达信息融合的SLAM方案,在保证运算实时性的同时,有效提高了激光雷达/惯性里程计的定位性能,以及点云地图的准确性。

关键词：旋转惯导模糊自适应卡尔曼滤波多线激光雷达同步定位与建图激光雷达/惯性里程计

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地磁测量误差矢量补偿方法研究

仪器仪表学报 2017年第11期38卷 2682-2690页

作者：李婷张金生王仕成李冬予吕志峰火箭军工程大学西安710025 中国运载火箭技术研究院北京100076

精确补偿磁测误差是确保地磁导航精度的一项关键技术。针对磁干扰补偿问题,提出了一种改进的基于模糊自适应卡尔曼滤波的矢量补偿方法。该方法对卡尔曼滤波中的观测矩阵进行修改,有效地解决了某些参数收敛过慢的问题;通过监视实时得到... 详细信息

精确补偿磁测误差是确保地磁导航精度的一项关键技术。针对磁干扰补偿问题,提出了一种改进的基于模糊自适应卡尔曼滤波的矢量补偿方法。该方法对卡尔曼滤波中的观测矩阵进行修改,有效地解决了某些参数收敛过慢的问题;通过监视实时得到的量测新息的实际方差与理论方差的比值,应用模糊控制理论对卡尔曼滤波的量测噪声协方差进行递推修正,使其逐渐逼近真实噪声水平,进而得到最优估计参数。仿真结果表明,该方法对于时变的量测噪声具有较强的自适应性,总场补偿误差从175.8 nT降低到6.7nT,X、Y、Z方向的补偿误差分别由59.2、110.2、122.2 nT降低到6.0、1.7、1.5 nT,总量和分量补偿精度显著提高。最后通过构建矢量测量系统实验验证了改进方法具有较快的收敛速度且具有更高的补偿精度,为磁场测量误差矢量补偿提供了良好的借鉴。

关键词：地磁导航干扰磁场矢量补偿模糊自适应卡尔曼滤波参数估计

基于模糊AKF地磁辅助导航的采煤机定位方法

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传感器与微系统 2018年第3期37卷 48-50页

作者：毛君钟声马英辽宁工程技术大学机械工程学院辽宁阜新123000 北京天地玛珂电液系统控制有限公司北京100013 天地科技股份有限公司开采设计事业部北京100013

针对惯导在采煤机定位时产生累积误差以及实时定位精度低等问题,提出了基于模糊自适应卡尔曼滤波(AKF)惯性地磁辅助惯性导航的采煤机动态定位方法。通过迭代最近等值点(ICCP)算法将惯导与地磁辅助技术组合,并引入模糊自适应的卡尔曼滤... 详细信息

针对惯导在采煤机定位时产生累积误差以及实时定位精度低等问题,提出了基于模糊自适应卡尔曼滤波(AKF)惯性地磁辅助惯性导航的采煤机动态定位方法。通过迭代最近等值点(ICCP)算法将惯导与地磁辅助技术组合,并引入模糊自适应的卡尔曼滤波方法,实现了在线自适应调整测量噪声方差阵。通过对采煤机进行定位仿真分析,结果表明:可克服惯导定位误差随时间累积的缺点,实现了采煤机实时高精度定位。

关键词：采煤机定位模糊自适应卡尔曼滤波地磁辅助导航

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基于模糊卡尔曼滤波算法的蓄电池SOC估计

电源技术 2013年第10期37卷 1817-1818,1831页

作者：张梅安徽理工大学电气工程学院安徽淮南232001

为了准确有效地估计蓄电池的荷电状态(S O C),以Thevenin电池模型为基础,采用模糊自适应卡尔曼滤波算法进行电池S O C的估算。该方法将卡尔曼滤波和模糊推理系统相结合,利用模糊推理系统监测卡尔曼滤波算法中的残差理论方差与实际方差... 详细信息

为了准确有效地估计蓄电池的荷电状态(S O C),以Thevenin电池模型为基础,采用模糊自适应卡尔曼滤波算法进行电池S O C的估算。该方法将卡尔曼滤波和模糊推理系统相结合,利用模糊推理系统监测卡尔曼滤波算法中的残差理论方差与实际方差的比值,实时调整量测噪声方差,从而提高滤波器的精度。仿真结果表明,该算法能有效地估算电池的S O C,其精度优于常规的卡尔曼滤波算法,有良好的实用性。

关键词：蓄电池荷电状态模糊自适应卡尔曼滤波

基于滤波降噪修正的平滑伪距差分技术在卫星定位中的研究

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基于滤波降噪修正的平滑伪距差分技术在卫星定位中的研究

作者：康德功太原理工大学

学位级别：硕士

经过多年发展,卫星导航定位系统已经从传统的静态相对定位发展到复杂环境的动态高精度精密定位阶段。现在不仅在军用,更重要的在民用方面,包括航空、航天、测绘、通信、气象、勘测、交通、运输等各大领域得到了广泛的应用。随着经济和... 详细信息

经过多年发展,卫星导航定位系统已经从传统的静态相对定位发展到复杂环境的动态高精度精密定位阶段。现在不仅在军用,更重要的在民用方面,包括航空、航天、测绘、通信、气象、勘测、交通、运输等各大领域得到了广泛的应用。随着经济和科技的发展,在政策和需求的推动下,GPS系统也在不断的发展进步,软、硬件技术都得到了不断的完善。而全球定位系统不断地发展和应用,使精密定位的发展就显得越来越重要。高精度定位可以将定位精度达到厘米级,满足各领域的精度要求。为提升定位精度,针对误差源中的钟差、大气延迟、星历误差、多径效应、以及最重要的用户接收机中的系统噪声与时变噪声等问题,我们展开了平滑伪距差分定位技术与滤波降噪技术相结合的研究;并分析了几种解算方法,对比了几种滤波模型的性能。论文的主要工作包括以下几个方面：（1）首先介绍了GPS系统原理与差分系统分类,给出了各差分模型的特性并对影响定位精度的误差源进行了分析,针对不同的误差源,得出了相应的模型与消减误差的方法。（2）分析当前的定位解算方法与DGPS（差分定位）之间的优劣,对比其在不同环境条件,众多误差源影响下的解算复杂度与精度的关系,突出了差分定位在高精度定位领域的重要性,证明了以高精度级的载波相位平滑计算简便的伪距的方法在定位精度方面远远高于一般数学解算方法。（3）针对载波相位平滑伪距算法在较多历元数时精度误差较大,而补充卡尔曼滤波的相位平滑伪距算法的噪声变化无法动态估计等不足,本文提出了一种基于模糊自适应卡尔曼滤波的相位平滑伪距算法。本算法根据观测噪声的新息与协方差的均值变化,对时变的噪声统计特性进行实时估计与调整,达到最优估计,以增加滤波的时效性、提高定位精度。（4）搭建实验平台,测量得到定位数据,对各算法进行仿真对比,说明模糊自适应卡尔曼滤波模型结合相位平滑伪距差分算法在状态估计上精度更高,并且抑制噪声的稳定性更高,定位精度优于传统的载波相位平滑伪距算法和基于补充卡尔曼滤波的相位平滑伪距算法。

关键词：卫星定位差分定位高精度定位模糊自适应卡尔曼滤波

一种FAKF算法及其在惯性/多普勒组合导航中的应用

同方学位论文库评论

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同方学位论文库

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航天控制 2011年第1期29卷 3-6页

作者：任宏文赵宇德哈尔滨工程大学哈尔滨150001 北京自动化控制设备研究所北京100074

研究了一种模糊自适应卡尔曼滤波器（FAKF）,并将其应用于惯性/多普勒组合导航中,以解决量测噪声时变导致滤波精度下降的问题。模糊自适应卡尔曼滤波器将模糊控制理论应用于卡尔曼滤波,通过新息来调节量测噪声的方差矩阵,使其与实际的... 详细信息

研究了一种模糊自适应卡尔曼滤波器（FAKF）,并将其应用于惯性/多普勒组合导航中,以解决量测噪声时变导致滤波精度下降的问题。模糊自适应卡尔曼滤波器将模糊控制理论应用于卡尔曼滤波,通过新息来调节量测噪声的方差矩阵,使其与实际的量测方差相匹配,达到最优估计的目的。机载试验数据的离线仿真表明,FAKF能够较好地适应量测噪声时变的情况,对惯性/多普勒组合导航,采用FAKF的速度误差估计精度比采用标准卡尔曼滤波提高（0.05-0.1）m/s,达到了0.18m/s（1σ）。

关键词：组合导航模糊自适应卡尔曼滤波多普勒雷达