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等价权修正的Kalman抗野值滤波算法

应用声学 2013年第5期32卷 409-412页

作者：戴文舒陈新华孙长瑜余华兵中国科学院声学研究所北京100190 中国科学院大学北京100190

水声工程实际数据中野点的存在影响标准Kalman滤波精度。借鉴抗差惯性导航定位中等价权思想,构造反映观测值误差的统计量,以其协方差矩阵作为判断滤波精度的指标,依据莱特准则设计了三种不同权重因子,充分利用正确观测,限制利用可用观测... 详细信息

水声工程实际数据中野点的存在影响标准Kalman滤波精度。借鉴抗差惯性导航定位中等价权思想,构造反映观测值误差的统计量,以其协方差矩阵作为判断滤波精度的指标,依据莱特准则设计了三种不同权重因子,充分利用正确观测,限制利用可用观测,排除有害粗差。仿真结果表明,这种等价权修正Kalman抗差算法,抗差性可媲美中位数滤波,证明当模型正确时,其在抑制零星和斑点型野值方面,效果很好。

关键词： Kalman滤波等价权中位数滤波抗差野值

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抗差估计等价权函数的优化及其抗差效果评价

抗差估计等价权函数的优化及其抗差效果评价

作者：肖明安徽理工大学

学位级别：硕士

本文结合GNSS网的空间无约束平差,对基于方差膨胀模型的相关抗差估计理论及应用做了一些探讨,论文所做工作概括如下:***网空间无约束平差理论研究以及程序实现。阐述了无约束平差的作用,介绍了 GNSS空间无约束平差数学模型以及平差结果... 详细信息

本文结合GNSS网的空间无约束平差,对基于方差膨胀模型的相关抗差估计理论及应用做了一些探讨,论文所做工作概括如下:***网空间无约束平差理论研究以及程序实现。阐述了无约束平差的作用,介绍了 GNSS空间无约束平差数学模型以及平差结果的精度评定。利用C++程序语言对平差模型进行程序设计,程序实现了基线文件的读取与存储、GNSS网无约束平差误差方程的自动列写以及平差计算与成果输出。2.推导了观测值误差对平差改正数的影响模型,针对独立观测量阐述了 M估计理论以及等价权原理,在此基础上,介绍了抗差M估计理论,最后列举了常用的抗差估计等价权函数模型,并通过一个实例对比分析了各种等价权模型的抗差效果。实验结果表明,IGG方案较于其他抗差方案具有更好的探测和抵抗粗差的能力。3.介绍了基于等价权的相关抗差估计模型,重点分析了其在相关观测量抗差估计过程中存在的不足。阐述了基于方差膨胀模型的相关抗差估计模型,针对基于等价权的相关抗差估计模型中存在的不足,基于方差膨胀模型构建了一个新的相关观测量抗差估计模型,模型能够较好的解决基于等价权的相关抗差估计模型中出现的权矩阵不对称等问题,并在迭代计算中使用稳健性较强中位数计算单位权中误差,使得标准化残差计算更具抗差性。4.相关观测量抗差估计模型程序实现。利用C++程序语言将相关观测量的抗差估计模型嵌入GNSS网的无约束平差程序中。5.通过一实测GNSS网,通过人为加入符号和大小不同的两组粗差的方式,对比本文构建的模型和最小二乘以及RECO方案,在验后单位权方差、观测值改正数与无粗差改正数差值、坐标平差值中误差、平差坐标偏离四个方面,比较各方案的平差结果。实验结果表明,在粗差不显著时,本文建立的模型能与最小二乘平差得到较为一致的平差结果;在粗差显著(加入粗差)时,最小二乘受粗差影响较大,平差结果严重扭曲,RECO方案与本文所构建的模型都能够较好的识别和抵抗粗差。

关键词：抗差估计相关观测等价权 GNSS 无约束平差

一种新的抗差自适应Unscented粒子滤波

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西北工业大学学报 2011年第3期29卷 470-475页

作者：薛丽高社生王建超西北工业大学自动化学院陕西西安710072

针对粒子滤波存在的重要性密度函数难以选取和可能出现粒子退化的问题。提出了一种新的抗差自适应Unscented粒子滤波算法。该算法不但能利用等价权函数和自适应因子合理的分配信息,提高滤波精度,而且具有Unscented粒子滤波的优点,更好... 详细信息

针对粒子滤波存在的重要性密度函数难以选取和可能出现粒子退化的问题。提出了一种新的抗差自适应Unscented粒子滤波算法。该算法不但能利用等价权函数和自适应因子合理的分配信息,提高滤波精度,而且具有Unscented粒子滤波的优点,更好的适用于非线性、非高斯系统模型的计算。仿真结果表明,文中提出的抗差自适应Unscented粒子滤波算法,滤波性能明显优于扩展卡尔曼滤波和粒子滤波算法,并且能提高组合导航系统的定位精度。

关键词： Unscented粒子滤波抗差估计等价权自适应因子

利用自适应水准网动态平差建立山东垂直运动速度模型

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武汉大学学报（信息科学版） 2020年第4期45卷 620-625页

作者：聂建亮刘晓云田婕李秀明赵大江黄功文张海平陕西测绘地理信息局陕西西安710054 自然资源部大地测量数据处理中心陕西西安710054 山东省国土测绘院山东济南250102

大地测量技术是地面沉降灾害监测的重要手段,其中水准测量是地壳垂直运动速度的经典观测手段。针对多期水准网测量数据中的异常误差,提出一种多期水准网自适应动态平差方法。改进等价权函数,进一步抑制观测数据中的异常误差影响;采用最... 详细信息

大地测量技术是地面沉降灾害监测的重要手段,其中水准测量是地壳垂直运动速度的经典观测手段。针对多期水准网测量数据中的异常误差,提出一种多期水准网自适应动态平差方法。改进等价权函数,进一步抑制观测数据中的异常误差影响;采用最小二乘配置方法,建立区域垂直运动速度模型。以山东境内及周边二等水准网数据为例进行验证,验证结果表明,该方法有效削弱了水准观测数据中异常误差影响,提高了二等水准网动态平差精度;并通过获取的山东省最近十年高精度垂直运动速度,得出了山东区域北部、西部整体上呈下降运动趋势,东部、东南整体上呈缓慢上升趋势的结论。

关键词：自适应动态平差抗差估计水准等价权

模糊抗差自适应粒子滤波及其在组合导航中的应用

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中国惯性技术学报 2010年第5期18卷 561-566页

作者：高社生阎海峰高怡西北工业大学自动化学院西安710072

在研究模糊控制理论的基础上,吸收了粒子滤波、自适应滤波和抗差估计的优点,提出一种新的模糊抗差自适应粒子滤波算法。文中根据量测向量中的粗差对状态向量滤波的影响,建立抗差自适应粒子滤波模型,获得自适应因子,然后对滤波处理后的... 详细信息

在研究模糊控制理论的基础上,吸收了粒子滤波、自适应滤波和抗差估计的优点,提出一种新的模糊抗差自适应粒子滤波算法。文中根据量测向量中的粗差对状态向量滤波的影响,建立抗差自适应粒子滤波模型,获得自适应因子,然后对滤波处理后的数据残差基于模糊理论构造等价权函数,利用等价权函数和自适应因子合理地分配信息,因而可以达到一般滤波方法无法达到的滤波精度,且能有效地控制粗差对导航解的影响。最后,将该算法应用到组合导航系统中,并进行仿真验证。仿真结果证明,文中提出的模糊抗差自适应粒子滤波算法的滤波精度相对于扩展Kalman滤波和粒子滤波提高了3至5倍,明显提高了导航定位精度,且计算简单,便于实时性计算。

关键词：粒子滤波模糊理论抗差自适应粒子滤波等价权自适应因子

应用抗差估计理论分析2000国家重力基本网

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武汉大学学报（信息科学版） 2005年第3期30卷 242-245页

作者：郭春喜李斐王斌武汉大学测绘学院国家测绘局大地测量数据处理中心西安市友谊东路334号710054

应用抗差估计理论,结合2000国家重力基本网的实际数据,通过大量的试算对2000国家重力基本网的数据进行分析比较,提出了符合2000国家重力基本网平差计算的抗差估计方法。

关键词：重力基本网抗差估计等价权

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基于预测残差的配电网三相状态估计

电力系统保护与控制 2014年第22期42卷 51-56页

作者：王少芳刘广一郎燕生徐杰杨占勇邢颖中国电力科学研究院

为了提高配电网状态估计的计算精度和计算速度,针对常规抗差状态估计算法迭代次数较多的特点,给出了一种以节点电压为状态量,基于预测残差的配电网三相抗差状态估计方法。利用了配电网中各种类型的量测,通过对节点电压和支路电流的相位... 详细信息

为了提高配电网状态估计的计算精度和计算速度,针对常规抗差状态估计算法迭代次数较多的特点,给出了一种以节点电压为状态量,基于预测残差的配电网三相抗差状态估计方法。利用了配电网中各种类型的量测,通过对节点电压和支路电流的相位变换,以及对电流幅值量测进行的等效量测变换,实现了整个雅可比矩阵的常数化,在迭代过程中保持不变,降低了计算量。基于预测残差的信息设置抗差状态估计中的等价权,避免了常规抗差状态估计算法对等价权修正中不必要的多次迭代,提高了收敛速度。算例分析表明,所提的算法抗差能力强、计算速度快、数值稳定性和鲁棒性较好。

关键词：配电网三相状态估计等价权预测残差相位变换

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一种三步抗差方案的设计

测绘学报 1996年第3期25卷 173-179页

作者：欧吉坤中国科学院测量与地球物理研究所

抗差估计的关键是选择恰当的极值函数ρ（·）或（·）函数。本文针对抗差估计涉及的几个重要问题，提出一种新的抗差方案的构想。新的抗差方案试图实现如下三阶段目标：１）选取抗差性能很强的初值，包括定位参数和单位权中误差的初值... 详细信息

抗差估计的关键是选择恰当的极值函数ρ（·）或（·）函数。本文针对抗差估计涉及的几个重要问题，提出一种新的抗差方案的构想。新的抗差方案试图实现如下三阶段目标：１）选取抗差性能很强的初值，包括定位参数和单位权中误差的初值。２）综合抗差，即要求能实现系数阵空间和观测空间同时抗差，能解决相关观测抗差估计问题，实现定位参数与单位权中误差的联合抗差。３）剔除粗差，给出有关估值的准确统计特性。实施这种三步抗差估计，将以加权最小二乘迭代作为基本算法。迭代权以ＩＧＧ方案为基础，在不同阶段取不同的调制因子ｋ０和ｋ１，可以采用同一主程序结构。因而也可称为变动调制因子法。本文用算例对比了几种常见抗差方案的效果，验证了三步抗差方案的有效性。

关键词：等价权抗差方案调制因子测量误差

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抗差估计在多波束测深异常值探测中的应用

辽宁工程技术大学学报（自然科学版） 2016年第7期35卷 755-758页

作者：张志伟暴景阳肖付民上飞飞海军大连舰艇学院海洋测绘系 91650部队

针对传统最小二乘趋势面滤波法在多波束测深异常值探测过程中存在的不足,提出一种基于抗差估计的选权迭代趋势面拟合滤波法,利用等价权将抗差估计理论与最小二乘趋势面拟合有机结合起来,以趋势面拟合系数求解模型作为判别异常值的迭代... 详细信息

针对传统最小二乘趋势面滤波法在多波束测深异常值探测过程中存在的不足,提出一种基于抗差估计的选权迭代趋势面拟合滤波法,利用等价权将抗差估计理论与最小二乘趋势面拟合有机结合起来,以趋势面拟合系数求解模型作为判别异常值的迭代推值模型,介绍了多波束测深异常数据探测及滤波的基本步骤,结合仿真和实测数据采用不同滤波方案进行分析比对.研究结果表明:经选权迭代趋势面拟合法滤波后的海底地形表面较为平滑,同时微小地形得以保留,跳点以及孤立点得到剔除,滤波效果较为理想.

关键词：多波束异常值趋势面滤波最小二乘法抗差估计等价权迭代