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电测与仪表 2020年第19期57卷 27-32页

作者：张叶贵刘敏石倩罗永平孙江山贵州大学电气工程学院贵阳550025

有效的状态估计算法是确保电力系统安全、稳定、经济运行的前提条件。针对传统无迹卡尔曼滤波(Unscented Kalman Filter,UKF)参数选取难、灵活性差、高阶系统滤波精度低等缺陷,将数值稳定性较好的容积卡尔曼滤波(Cubature Kalman Filter... 详细信息

有效的状态估计算法是确保电力系统安全、稳定、经济运行的前提条件。针对传统无迹卡尔曼滤波(Unscented Kalman Filter,UKF)参数选取难、灵活性差、高阶系统滤波精度低等缺陷,将数值稳定性较好的容积卡尔曼滤波(Cubature Kalman Filter,CKF)算法引入到配电网进行动态状态估计,并与改进后的自适应无迹卡尔曼滤波(Adaptive Unscented Kalman Filter,AUKF)算法进行对比,仿真分析表明CKF算法较AUKF算法具有较高的滤波精度以及较好的数值稳定性。该算法在系统负荷发生突变时滤波精度有所下降,为此进一步提出了自适应容积卡尔曼滤波(Adaptive Cubature Kalman Filter,ackf)算法以改善状态估计性能。对三相不平衡电网进行算例仿真表明:ackf算法相比较于CKF算法,滤波精度更高、鲁棒性更强。

关键词：无迹卡尔曼滤波容积卡尔曼滤波 AUKF ackf 主动配电网

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弹载BDS/SINS深组合自适应CKF滤波方法研究

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电光与控制 2019年第4期26卷 6-10,22页

作者：韩林陈帅陈德潘张博雅南京理工大学南京210094

针对弹道导弹高动态、非线性的特点,引入了基于三阶球面-径向容积准则的非线性容积卡尔曼滤波(CKF)算法。此外,针对其特点,研究了发射惯性系下BDS/SINS深组合导航下的自适应容积卡尔曼滤波(ackf)算法。该算法根据Sage滤波开窗法的思想... 详细信息

针对弹道导弹高动态、非线性的特点,引入了基于三阶球面-径向容积准则的非线性容积卡尔曼滤波(CKF)算法。此外,针对其特点,研究了发射惯性系下BDS/SINS深组合导航下的自适应容积卡尔曼滤波(ackf)算法。该算法根据Sage滤波开窗法的思想和渐消的思想,通过引入多重次优渐消因子到CKF滤波器中,自适应地在线调整CKF滤波器的观测误差协方差阵,在提高滤波精度的同时实现对快速变化的状态进行强有力的跟踪。实验结果表明:多重次优渐消因子的引入使得CKF滤波器可以更多地利用系统的先验信息,ackf滤波器对快速变化的状态具有更强的跟踪,系统误差在较短的时间内收敛,提高了组合导航系统的动态性能。

关键词：弹道导弹发射惯性坐标系深组合导航多重次优渐消因子 ackf

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基于MEMS IMU的微型组合导航系统算法研究

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作者：韩林南京理工大学

学位级别：硕士

基于微电子机械(MEMS)制造技术的捷联惯性导航系统,因其体积小、成本低、自主性强、抗振动冲击能力强等特点,在多种定位导航平台和制导武器系统有着非常广阔的应用前景。目前,军事及民用领域对导航系统的精度和可靠性要求越来越高,单一... 详细信息

基于微电子机械(MEMS)制造技术的捷联惯性导航系统,因其体积小、成本低、自主性强、抗振动冲击能力强等特点,在多种定位导航平台和制导武器系统有着非常广阔的应用前景。目前,军事及民用领域对导航系统的精度和可靠性要求越来越高,单一的导航系统已难以满足需求。捷联惯性导航系统自主性、抗干扰性强,因此,基于捷联惯性导航系统的组合导航系统成为解决这一问题的有效手段。本文在十三五某国防重点预研项目的支持下,对基于MEMS IMU的微型组合导航系统相关算法和技术进行了的研究和分析,主要内容如下:(1)对微惯性/北斗组合导航相关算法进行研究,包括MEMS IMU的误差标定与补偿方法、捷联惯性导航算法、微惯性/北斗紧组合导航算法;(2)对微惯性/北斗组合导航自适应滤波算法进行研究,包括给出了组合导航非线性观测模型,推导了非线性高斯滤波、无迹卡尔曼滤波和容积卡尔曼滤波,针对误差和噪声等干扰导致观测异常的情况,设计了一种自适应无迹卡尔曼滤波和自适应容积卡尔曼滤波算法;(3)针对卫星短时间失效情况,对微惯性/虚拟传感器/里程计组合导航算法进行研究,包括微惯性/虚拟传感器组合、微惯性/里程计组合、微惯性/里程计及虚拟传感器组合,给出了一种短时卫星导航失效情况下的高精度定位导航的解决方案,并取得较好的效果,提高了系统在短时卫星导航失效情况下的定位导航的精度和可靠性;(4)基于搭建的组合导航硬件平台,设计了详细的系统验证方案,包括微惯性测量单元试验、标定试验、跑车试验,对结果进行了详细的对比及分析,验证了本文设计的基于MEMS IMU的微型组合导航系统的正确性。

关键词： MEMS 组合导航非线性 AUKF ackf

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