检索结果-内蒙古大学图书馆

基于抗差卡尔曼滤波的测深线数据粗差检测方法

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海军大连舰艇学院学报 2007年第1期30卷 51-54页

作者：邹永刚刘雁春李明叁肖付民海军大连舰艇学院研究生2队辽宁大连116018 海军大连舰艇学院海测工程系辽宁大连116018

根据水深测量数据的特点,构造了海洋测深数据处理中的抗差卡尔曼滤波模型.实例分析表明该模型能够较好地处理测量数据的粗差.

关键词：水深测线抗差滤波粗差检测

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测量噪声污染时的一种动态滤波算法

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测绘学报 2009年第2期38卷 138-143,151页

作者：宋迎春刘庆元曾联斌陈宇波中南大学信息物理工程学院湖南长沙410083 西安测绘研究所陕西西安710054

当观测数据中含有粗差(异常值)时,其误差分布可视为污染分布。卡尔曼滤波对异常值非常敏感,它严重影响动态定位的精度。本文应用Bayes定理,给出测量噪声为污染正态分布时的一种Bayes估计动态模型,通过模拟和实例计算与比较分析,表明算... 详细信息

当观测数据中含有粗差(异常值)时,其误差分布可视为污染分布。卡尔曼滤波对异常值非常敏感,它严重影响动态定位的精度。本文应用Bayes定理,给出测量噪声为污染正态分布时的一种Bayes估计动态模型,通过模拟和实例计算与比较分析,表明算法的有效性。

关键词：卡尔曼滤波抗差滤波 Boyes估计动态定位

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一种基于加表零偏稳定性的GNSS/SINS组合导航异常探测方法

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武汉大学学报（信息科学版） 2018年第7期43卷 1078-1084页

作者：陶贤露张小红朱锋肖佳敏武汉大学测绘学院

在地面车载组合导航中,全球导航卫星系统（global navigation satellite system,GNSS）的观测值容易受地面复杂环境的干扰,导致其定位结果出现异常,严重影响GNSS/捷联惯性导航系统（strap-down inertial navigation system,SINS）组合... 详细信息

在地面车载组合导航中,全球导航卫星系统（global navigation satellite system,GNSS）的观测值容易受地面复杂环境的干扰,导致其定位结果出现异常,严重影响GNSS/捷联惯性导航系统（strap-down inertial navigation system,SINS）组合的滤波解算。从惯导系统误差特性的角度,研究了一种基于加表零偏稳定性的组合导航异常探测新方法。该方法从加表零偏解算的异常来发现GNSS位置、速度等观测值中的粗差,并采取剔除和降权的抗差方法抵御粗差影响。通过一组车载数据的分析表明,观测粗差对加表零偏解算的影响十分显著,以此为判别条件能够准确地发现观测粗差。采用该方法后,位置误差、速度误差和姿态误差的均方根分别减小了70.8%、87.9%和77.7%,显著提高了组合导航的解算精度和鲁棒性,为组合导航数据的抗差处理提供了一种新思路。

关键词：观测异常抗差滤波组合导航加表零偏稳定性松组合

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抗差自适应UKF算法在地基光学跟踪空间目标中的应用

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系统工程与电子技术 2018年第3期40卷 623-629页

作者：刘光明徐帆江中国科学院软件研究所天基综合信息系统重点实验室北京100190

滤波过程中若噪声的统计特性发生时变,则会引起传统无迹卡尔曼滤波(unscented Kalman filter,UKF)的滤波精度快速降低、滤波收敛性不定甚至发散,针对这个问题提出了具有鲁棒性的UKF算法。首先根据极大后验估计(maximum a posterior esti... 详细信息

滤波过程中若噪声的统计特性发生时变,则会引起传统无迹卡尔曼滤波(unscented Kalman filter,UKF)的滤波精度快速降低、滤波收敛性不定甚至发散,针对这个问题提出了具有鲁棒性的UKF算法。首先根据极大后验估计(maximum a posterior estimate,MAPE)原理,推导出无偏的近似最优MAPE常值噪声统计特性的滤波估计公式,并给出了时变噪声统计估计器相关参数的一整套递推公式。考虑到观测数据粗差的存在,将可以在线估计时变噪声特性的方法和具有鲁棒特性的滤波因子相结合,以有效抑制观测数据的粗差值对滤波稳定性和收敛性的影响。最后,以地面站对空间非合作目标的光学测角跟踪为应用背景的仿真实例表明,该算法在噪声统计特性未知或不准确且过程噪声矩阵时变、观测数据存在个别粗差情况下,滤波依然收敛,其滤波精度及稳定性提高较为明显。

关键词：抗差滤波自适应无迹卡尔曼滤波(unscented Kalman filter,UKF)算法时变噪声统计估计滤波稳定性

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GNSS/SINS定位稳健 SE 2(3)-EKF方法

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测绘学报 2023年第10期52卷 1640-1649页

作者：李昕孟硕林黄观文张勤李晗旭长安大学地质工程与测绘学院陕西西安710054

GNSS/SINS组合导航中因姿态失准角等误差较大会引起状态误差坐标定义不一致和线性化误差较大问题,导致传统滤波和定位性能有所降低,尤其在面临较复杂的GNSS观测环境时更为显著。本文通过将姿态、速度及位置状态构造为特殊SE 2(3)-EKF群... 详细信息

GNSS/SINS组合导航中因姿态失准角等误差较大会引起状态误差坐标定义不一致和线性化误差较大问题,导致传统滤波和定位性能有所降低,尤其在面临较复杂的GNSS观测环境时更为显著。本文通过将姿态、速度及位置状态构造为特殊SE 2(3)-EKF群元素,考虑陀螺及加速度计零偏误差,形成群-矢量混合误差模型,在此基础上设计了一种基于量测左不变的GNSS/SINS抗差滤波方法(RLIEKF),通过市区环境下存在大失准角误差和GNSS异常的车载组合导航试验,验证本文方法的优越性。试验结果表明:相对于传统EKF方法,RLIEKF方法由于在时间更新及GNSS量测更新中顾及了姿态角误差,在不同大失准角情况下仍具有较快的收敛速度,无须复杂且长时间的姿态对准步骤,较好地弥补了GNSS信号短时间缺失无法定位问题,可显著提升滤波新息精度,具备更好的抗差性能,对于复杂观测环境表现更为稳健,且计算效率相当,具备较好的工程实用价值。

关键词： GNSS/SINS 大失准角抗差滤波组合定位

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基于伪距残差和新息的GNSS/IMU抗差自适应定位算法

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北京航空航天大学学报 2024年第4期50卷 1316-1324页

作者：刘正午孙蕊蒋磊南京航空航天大学民航学院南京211106

在全球导航卫星系统(GNSS)和惯性测量元件(IMU)组合导航系统中,抗差滤波和自适应滤波常被用于提高组合导航的定位精度。但是抗差滤波和自适应滤波所适用的条件不同,使用不当反而可能会降低组合导航的定位精度,针对此问题,提出基于伪距... 详细信息

在全球导航卫星系统(GNSS)和惯性测量元件(IMU)组合导航系统中,抗差滤波和自适应滤波常被用于提高组合导航的定位精度。但是抗差滤波和自适应滤波所适用的条件不同,使用不当反而可能会降低组合导航的定位精度,针对此问题,提出基于伪距残差和新息的GNSS/IMU抗差自适应定位算法。所提算法基于伪距残差评估GNSS的定位质量,选择合适的滤波算法进行GNSS/IMU组合导航解算。在长时间GNSS定位质量较差时,基于新息和伪距残差判断是否IMU运动学推算误差大于GNSS观测值误差,从而根据判断的结果选择是否采用抗差因子。结果表明:所提算法相对于扩展卡尔曼滤波算法在东、北和天方向上分别提高36.05%、22.71%和56.22%的定位精度。

关键词：伪距残差新息抗差滤波自适应滤波 GNSS/IMU组合导航

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附等式约束的卡尔曼滤波算法研究与应用

附等式约束的卡尔曼滤波算法研究与应用

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作者：刘杰中南大学

学位级别：硕士

随着测绘科学技术的不断进步,现代数据处理理论也在不断扩展,其中动态定位理论的发展尤为明显。卡尔曼滤波是动态定位数据处理中常用的方法,由于其具有实时性,递推性,且不需要存储历史数据等,所以它非常适于实时运算以及计算机操作。卡... 详细信息

随着测绘科学技术的不断进步,现代数据处理理论也在不断扩展,其中动态定位理论的发展尤为明显。卡尔曼滤波是动态定位数据处理中常用的方法,由于其具有实时性,递推性,且不需要存储历史数据等,所以它非常适于实时运算以及计算机操作。卡尔曼滤波被越来越多地应用于动态定位中,如GPS实时定位、惯性导航和融合导航等。然而,动态定位数据处理理论始终局限于对原始数据的处理上,并没有充分利用一些有用的先验信息。尤其在现如今的大地测量领域,测量技术高速发展,观测手段的逐步多样化,使得我们得到的观测信息越来越丰富。如果对获取的观测信息中,任何一个观测目标或对象的物理、力学性质的了解也越多,那我们根据这些先验信息建立约束的可能性也就越大,若能充分利用这些先验约束信息,有效结合卡尔曼滤波建立模型,这样则可以提高计算精度,从而精确定位结果。因此,研究约束滤波算法是非常必要的。本文系统地研究了等式约束滤波的各种算法,并对其进行相互比较,作者在研究过程中,将等式约束问题转换成凸二次规划问题,再利用库恩塔克条件将问题转成LCP问题,利用Lemke算法给出约束滤波估计值的显式表达式。最后我们结合了车辆动态定位实验进行验证,取得了良好的效果。并且本文还对等式约束滤波的解及其统计性质进行了初步的研究。具体的研究内容如下： (1)论文综述了国内外学者提出的几种主要线性等式约束滤波算法,并对其进行验证分析。随后,给出本文利用二次规划中的Lemke算法给出约束滤波估计值的显式表达式。 (2)论文分析了带有等式约束的抗差滤波算法,提出了当观测中出现粗差时的处理方法。 (3)论文分析了等式约束滤波的解的统计性质,把附有等式约束的卡尔曼滤波算法向附有不等式约束的卡尔曼滤波算法进行了扩展。 (4)论文给出了非线性系统下等式约束滤波算法的研究内容及模拟分析。本论文的结构框架如下：第一章等式约束模型的综述；第二章分析了等式约束平差模型的算法及其特点,利用Lemke算法给出约束滤波估计值的显式表达式；第三章应用抗差约束滤波,对观测值被粗差污染情形给出了一种处理方法；第四章分析了等式约束滤波解的统计性质；第五章把等式约束滤波扩展到不等式约束滤波模型；第六章研究了在非线性系统下的约束滤波模型的解法；第七章通过实例描述了实验过程及数据处理过程并验证了算法的有效性；最后一章总结全文,并对下一步的研究工作和应用作出了展望。

关键词：等式约束卡尔曼滤波抗差滤波先验信息不等式约束

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基于自适应滤波的光谱畸变误差抑制方法

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上海航天（中英文） 2020年第4期37卷 96-102页

作者：许俊张伟黄庆龙陈晓上海卫星工程研究所上海201109 上海市深空探测技术重点实验室上海201109

为降低天文光谱畸变误差对多普勒测速导航精度的影响,设计结合非线性Sage-Husa噪声估计器及抗差扩展卡尔曼滤波器(Robust Extend Kalman Filter,REKF)的自适应滤波算法。当系统模型可靠时,抗差滤波能够通过预测残差判断异常量测并降低... 详细信息

为降低天文光谱畸变误差对多普勒测速导航精度的影响,设计结合非线性Sage-Husa噪声估计器及抗差扩展卡尔曼滤波器(Robust Extend Kalman Filter,REKF)的自适应滤波算法。当系统模型可靠时,抗差滤波能够通过预测残差判断异常量测并降低其权重;当系统模型噪声先验信息不准确时,通过Sage-Husa噪声估计器估计系统噪声协方差阵Q阵,以保证抗差滤波的效果。此外,结合多普勒测速导航及X射线脉冲星导航进行组合导航,以提高位置估计精度。仿真结果表明,该算法能够在系统模型噪声先验信息不准确的情况下有效控制光谱畸变造成的量测误差对导航精度的影响。

关键词：多普勒测速抗差滤波 Sage-Husa滤波光谱畸变组合导航

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基于三维格网误差建模的GNSS/IMU抗差自适应定位算法

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北京航空航天大学学报 2024年

作者：盛琪孙蕊何雨霖张珩瑜南京航空航天大学民航学院

全球卫星导航系统（GNSS）提供的PNT信息对城市智能交通的建设至关重要。然而在城市复杂环境下，GNSS信号易受高大建筑物遮挡，导致严重的非视距接收（NLOS）和多径干扰（MI），降低定位精度。基于二维格网辅助的多径建模方法能够预测... 详细信息

全球卫星导航系统（GNSS）提供的PNT信息对城市智能交通的建设至关重要。然而在城市复杂环境下，GNSS信号易受高大建筑物遮挡，导致严重的非视距接收（NLOS）和多径干扰（MI），降低定位精度。基于二维格网辅助的多径建模方法能够预测多径误差，以此调节卡尔曼滤波器中的测量噪声协方差，但这种方法采用的二维格网在高度方向上的精密性不足，且对测量噪声协方差的调整策略过于简单。本文提出了一种基于三维格网误差建模的GNSS/IMU抗差自适应定位算法：在现有二维格网的基础上划分高度空间进一步实现精细化建模，在多径误差预测阶段通过格网中心匹配方法缓解错误匹配导致的模型预测误差；基于多径误差预测值，提出滤波模型选择策略，并结合抗差理论提出抗差阈值动态调节策略，达到对测量噪声协方差的环境自适应更新，能有效提升城市复杂场景GNSS/IMU组合导航定位精度。车载实验结果表明，所提算法相较传统GNSS/IMU紧组合算法和传统GNSS/IMU抗差自适应算法，定位精度分别提升了48.44%和31.51%，相较二维格网辅助的GNSS/IMU抗差自适应算法提升了27.57%。

关键词：多径误差建模抗差滤波自适应滤波 GNSS/IMU组合导航

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动态卡尔曼滤波综述

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华章 2011年第17期 298-299页

作者：董恒棣徐州市勘察测绘研究院江苏徐州221006

随着动态定位技术的发展,对于滤波算法提出了新的要求.本文在对当前动态滤波算法的发展及其相关比较的基础上,找出了各种算法之间的差异与不足,并对今后卡尔曼滤波的发展趋势进行了预测.

关键词：卡尔曼滤波抗差滤波自适应滤波

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