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基于改进衰减记忆滤波的组合导航算法研究

计算机仿真 2012年第3期29卷 117-119,157页

作者：李杨胡柏青海军工程大学电气与信息工程学院湖北武汉430033

关于优化组合导航系统定位精度问题,由于惯导系统为非线性系统,存在滞后和噪声特性,影响系统定位精度,传统卡尔曼滤波器滤波一段时间后,系统预测误差方差阵逐渐趋于零,状态估计过分依赖旧量测值,从而导致滤波发散,系统定位精度差。目前... 详细信息

关于优化组合导航系统定位精度问题,由于惯导系统为非线性系统,存在滞后和噪声特性,影响系统定位精度,传统卡尔曼滤波器滤波一段时间后,系统预测误差方差阵逐渐趋于零,状态估计过分依赖旧量测值,从而导致滤波发散,系统定位精度差。目前采用在预测误差方差阵中引入标量衰减因子来抑制发散,但该标量因子是不变量,难以修正所有状态估计异常的情况。为有效提高新量测值对预测值的修正作用,研究了一种改进的衰减记忆滤波算法,通过引入可变加权系数来抑制发散。经数值仿真结果表明,新算法的滤波效果相比卡尔曼滤波和带标量因子的衰减记忆滤波有较明显的改善,提高了系统的定位精度,对工程应用有一定参考价值。

关键词：组合导航卡尔曼滤波滤波发散衰减记忆滤波

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伴飞卫星自主相对导航衰减记忆滤波算法

上海航天 2006年第5期23卷 20-23,41页

作者：朱庆华李英波上海航天控制工程研究所上海200233

为实现伴飞卫星的自主相对导航,基于C-W方程提出了一种在伴飞卫星轨道系中建立简化的相对运动方程构成星上轨道递推、根据导航敏感器输出进行量测更新的导航滤波器,并利用衰减记忆滤波算法抑制系统模型误差对相对导航结果的影响。仿真... 详细信息

为实现伴飞卫星的自主相对导航,基于C-W方程提出了一种在伴飞卫星轨道系中建立简化的相对运动方程构成星上轨道递推、根据导航敏感器输出进行量测更新的导航滤波器,并利用衰减记忆滤波算法抑制系统模型误差对相对导航结果的影响。仿真结果表明,该滤波算法可实现伴飞星的自主相对导航。它不仅较C-W方程更简单,而且适于模型不准确时的相对导航,工程实现易。

关键词：自主相对导航相对运动方程伴飞卫星轨道系滤波器衰减记忆滤波

一种基于衰减记忆滤波的平方根无迹卡尔曼滤波PHD-SLAM方法

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江苏科技大学学报（自然科学版） 2019年第3期33卷 75-82页

作者：孙陶莹章飞曾庆军江苏科技大学电子信息学院

针对海洋背景噪声和水声传感器测量噪声大、信噪比低所导致的水下SLAM方法数据关联复杂、精度低的问题,提出一种基于衰减记忆滤波的平方根无迹卡尔曼滤波PHD-SLAM方法,该方法基于PHD滤波避免了复杂的数据关联,且在非线性函数高斯权重更... 详细信息

针对海洋背景噪声和水声传感器测量噪声大、信噪比低所导致的水下SLAM方法数据关联复杂、精度低的问题,提出一种基于衰减记忆滤波的平方根无迹卡尔曼滤波PHD-SLAM方法,该方法基于PHD滤波避免了复杂的数据关联,且在非线性函数高斯权重更新过程中引入平方根无迹变换,并进一步结合衰减记忆滤波,解决了由于模型误差和计算误差造成的协方差矩阵非正定和不对称性所导致的滤波发散问题,提高水下SLAM方法的精度.仿真实验将所提方法与RB-PHD-SLAM和UKF-PHD-SLAM方法进行对比分析,结果表明所提方法在对自身定位及地图特征估计精度上均有了明显的提高.

关键词：概率假设密度同步定位与地图构建平方根无迹卡尔曼滤波衰减记忆滤波

实时处理的自适应滤波器和有限记忆、衰减记忆滤波

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复旦学报(自然科学版) 1973年第3期 86-98页

一、前言近十几年来,随着自动控制技术和数字电子计算机的高速发展,最小方差递推滤波技术(即卡尔曼滤波)在导航、制导、测轨与控制等现代技术中获得了广泛而具体的应用。“通过实践而发现真理,又通过实践而证实真理和发展真理。”(引自... 详细信息

一、前言近十几年来,随着自动控制技术和数字电子计算机的高速发展,最小方差递推滤波技术(即卡尔曼滤波)在导航、制导、测轨与控制等现代技术中获得了广泛而具体的应用。“通过实践而发现真理,又通过实践而证实真理和发展真理。”(引自《毛泽东选集》第1卷第273页)线性滤波技术的产生与发展的过程,即从1794年高斯提出最小二乘法→维纳滤

关键词：方程方阵协方差矩阵未知参数原假设衰减记忆滤波动态模型数学模型最佳滤波器递推滤波临界域观察值统计特性序列自适应滤波器卡尔曼滤波滤波理论实时处理即时处理数据处理

自适应衰减记忆滤波中时变衰减因子的最佳选择

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飞行器测控技术 1994年第1期13卷 9-13页

作者：张金槐

基于指数加权衰减记忆无迹卡尔曼滤波的路面附着系数估计

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汽车技术 2018年第1期 31-37页

作者：付翔孙威黄斌邢爱娟王静武汉理工大学现代汽车零部件技术湖北省重点实验室汽车零部件技术湖北省协同创新中心武汉430070

针对车辆主动安全控制中路面附着系数这一关键信息,提出一种指数加权衰减记忆无迹卡尔曼滤波(FMUKF)估计算法。该算法在传统无迹卡尔曼滤波(UKF)的基础上,利用衰减记忆滤波来解决由于模型不准确造成的滤波误差过大甚至发散等问题。利用C... 详细信息

针对车辆主动安全控制中路面附着系数这一关键信息,提出一种指数加权衰减记忆无迹卡尔曼滤波(FMUKF)估计算法。该算法在传统无迹卡尔曼滤波(UKF)的基础上,利用衰减记忆滤波来解决由于模型不准确造成的滤波误差过大甚至发散等问题。利用Car Sim和MATLAB/Simulink对算法进行了联合仿真和实车道路试验,并与传统UKF算法的估计结果进行对比分析。结果表明,该算法增强了滤波的稳定性、提高了算法的估计精度,且具有一定的自适应性。

关键词：车辆动力学路面附着系数估计无迹卡尔曼滤波衰减记忆滤波指数加权

衰减记忆平方根UPF算法及其在组合导航中的应用

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中国惯性技术学报 2014年第6期12卷 777-781页

作者：高怡高社生吴佳鹏西北工业大学自动化学院西安710072 航天恒星科技有限公司北京100086

针对用UPF算法进行导航滤波计算可能出现协方差矩阵不对称或负定的问题,在研究衰减记忆滤波和平方根滤波的基础上,以Unscented粒子滤波为框架,提出一种新的衰减记忆平方根UPF算法。该算法利用衰减因子减小历史信息对滤波的影响,增强当... 详细信息

针对用UPF算法进行导航滤波计算可能出现协方差矩阵不对称或负定的问题,在研究衰减记忆滤波和平方根滤波的基础上,以Unscented粒子滤波为框架,提出一种新的衰减记忆平方根UPF算法。该算法利用衰减因子减小历史信息对滤波的影响,增强当前量测信息在滤波计算中的作用。然后,以协方差矩阵的平方根阵代替协方差矩阵进行滤波解算,保证了协方差矩阵的对称性和非负定性,提高了滤波算法数值稳定性和解算精度。将提出的算法应用到SINS/SAR组合导航系统中进行仿真验证,并与UPF算法进行比较,结果表明,提出算法的滤波性能明显优于UPF算法,能提高组合导航系统的滤波精度。

关键词：衰减因子平方根滤波衰减记忆滤波 Unscented粒子滤波协方差矩阵

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基于改进广义卡尔曼滤波的结构损伤识别方法

地震工程与工程振动 2010年第4期30卷 109-114页

作者：杜飞平谭永华陈建华西安航天动力研究所陕西西安710100 航天推进技术研究院陕西西安710100

针对传统的广义卡尔曼滤波算法不能有效地追踪结构刚度的变化情况,本文以传统卡尔曼滤波理论为基础,得到了基于衰减记忆的广义卡尔曼滤波算法公式,利用该算法对所得到的地震响应信号进行分析,提取结构的特性,辨识结构的参数,并从中判断... 详细信息

针对传统的广义卡尔曼滤波算法不能有效地追踪结构刚度的变化情况,本文以传统卡尔曼滤波理论为基础,得到了基于衰减记忆的广义卡尔曼滤波算法公式,利用该算法对所得到的地震响应信号进行分析,提取结构的特性,辨识结构的参数,并从中判断结构损伤发生的时刻、位置及程度,改善了广义卡尔曼滤波的效果。衰减记忆的广义卡尔曼滤波算法只能够判断出结构参数变化的时间并且容易出现振荡,因此采用了一种新的自适应追踪技术,用一个自适应因子矩阵代替了原有的遗忘因子,这种技术可以有效追踪结构参数变化的时间、位置和大小,从而能够在线识别出结构的损伤。

关键词：广义卡尔曼滤波衰减记忆滤波自适应追踪滤波结构损伤

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基于衰减记忆UKF的高精度GPS定位估计

计算机仿真 2011年第2期28卷 35-38页

作者：朱萍茅旭初上海交通大学仪器科学与工程系上海200240

目前单机GPS接收机定位精度较低,主要是由于定位模型的不完善和定位估计算法的误差造成的。为了提高识别精度,提出了伪距和多普勒频移相融合测量模型,采用一种将衰减记忆平淡卡尔曼滤波算法(MAUKF)进行GPS定位估计,来提高单机GPS的定位... 详细信息

目前单机GPS接收机定位精度较低,主要是由于定位模型的不完善和定位估计算法的误差造成的。为了提高识别精度,提出了伪距和多普勒频移相融合测量模型,采用一种将衰减记忆平淡卡尔曼滤波算法(MAUKF)进行GPS定位估计,来提高单机GPS的定位精度。MAUKF是一种改进的卡尔曼滤波算法,通过引进衰减因子加强对当前测量数据的利用,以减小历史数据对滤波结果的影响。经过GPS单机静态定位实验验证,算法能够提供优于传统滤波算法的定位估计精度,并可用于提高单机GPS定位精度。

关键词：全球定位系统平淡卡尔曼滤波衰减记忆滤波