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Application of Kalman Filter Method in the Forecast of Temperature in Nanchang
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作者 Feifei WU Xiaoyou LONG +1 位作者 Chuanshi TANG Landi ZHONG 《Meteorological and Environmental Research》 2024年第4期32-35,共4页
A temperature forecasting model was created firstly based on the Kalman filter method,and then used to predict the highest and lowest temperature in Nanchang station from October 27 to November 1,2017.Finally,accordin... A temperature forecasting model was created firstly based on the Kalman filter method,and then used to predict the highest and lowest temperature in Nanchang station from October 27 to November 1,2017.Finally,according to the empirical forecasting method,guidance forecasts were established for the northern,central,and southern parts of Nanchang City.After inspection,it was found that the temperature prediction model established based on the Kalman filter method in Nanchang station had good prediction performance,and especially in the 24-hour forecast,it had advantages over the European Center.The accuracy of low temperature forecast was better than that of high temperature forecast. 展开更多
关键词 kalman filter method Temperature forecast Nanchang City
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面向矿山车辆预警方法的V2X技术和Kalman Net网络架构分析
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作者 杨浩宇 温晓荣 +1 位作者 尚秀全 秦斌升 《自动化与仪器仪表》 2025年第7期234-238,共5页
矿山环境由于其复杂性往往会增加车辆事故发生的可能性。为提高矿山车辆预警系统的准确性,研究通过V2X(Vehicle to Everything)技术实现车辆信息共享,结合具备卡尔曼滤波器的神经网络与双向循环神经网络(KalmanNet-BRNN)模型对车辆状态... 矿山环境由于其复杂性往往会增加车辆事故发生的可能性。为提高矿山车辆预警系统的准确性,研究通过V2X(Vehicle to Everything)技术实现车辆信息共享,结合具备卡尔曼滤波器的神经网络与双向循环神经网络(KalmanNet-BRNN)模型对车辆状态进行估计。研究结果中,在4种数据集上,研究方法的均方误差平均降低了7.60、1.70、11.01和3.19,动态时间规整平均降低了2.05 m、3.50 m、2.73 m和5.38 m。结果表明,融合V2X技术和KalmanNet-BRNN网络架构可用于矿山车辆的预警,同时研究方法在多个数据集上均方误差最低,动态时间规整值最小,表明了研究方法能够提升矿山车辆预警系统的准确性,同时预测的车辆状态信息更为接近车辆真实状态;研究不仅提高了矿山作业的安全性,同时可为矿山企业的运营效率的提升提供数据支撑。 展开更多
关键词 矿山车辆 预警方法 V2X技术 kalman Net网络架构 动态时间规整
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基于姿态和角速度匹配的惯性基准快速传递方法
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作者 熊凯 李骥 +1 位作者 黄翔宇 魏春岭 《空间控制技术与应用》 北大核心 2025年第2期16-27,共12页
研究融合卫星平台上的星敏感器和陀螺测量信息,将平台上的惯性基准快速有效地传递到星上载荷的方法,使得载荷从平台上释放分离后,能够独立实施自身姿态控制并完成既定空间任务.惯性基准传递的主要目的是在载荷上建立参考坐标系,通常要... 研究融合卫星平台上的星敏感器和陀螺测量信息,将平台上的惯性基准快速有效地传递到星上载荷的方法,使得载荷从平台上释放分离后,能够独立实施自身姿态控制并完成既定空间任务.惯性基准传递的主要目的是在载荷上建立参考坐标系,通常要求计算出由本体坐标系到惯性坐标系的姿态转换矩阵,并确定载荷上惯性测量装置的主要误差参数.在已有惯性基准传递方法中,基于平台上的星敏感器估计载荷姿态和载荷上陀螺的主要误差参数,传递对准时间所需时间较长,难以满足具有应急响应能力要求的空间任务需求.针对上述问题,提出一种基于“姿态+角速度”匹配的惯性基准传递系统模型和一种基于克拉美劳下界(CramerRao lower bound,CRLB)的平台姿态机动优化方法,旨在提升惯性基准传递快速性.将平台上姿态确定系统的角速度测定信息引入惯性基准传递,并基于惯性基准传递系统的CRLB规划平台姿态机动时间,通过卡尔曼滤波器(Kalman filter,KF)实现星上载荷姿态及其陀螺主要误差参数估计.通过数学仿真评估了所提方法的有效性. 展开更多
关键词 航天器 姿态确定 传递对准 卡尔曼滤波器 标定方法
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基于状态估计的车辆横摆稳定性分析方法研究
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作者 寇发荣 常航涛 +1 位作者 王倩磊 方博 《郑州大学学报(工学版)》 北大核心 2025年第3期105-110,127,共7页
针对车辆横摆稳定性分析过程中状态参数难以获取、分析结果单一等问题,建立了二自由度车辆模型作为横摆稳定性分析和状态估计的参考模型;采用质心侧偏角及其角速度构建相平面,以分析车辆横摆稳定性,设计了基于多层感知机的工况自适应相... 针对车辆横摆稳定性分析过程中状态参数难以获取、分析结果单一等问题,建立了二自由度车辆模型作为横摆稳定性分析和状态估计的参考模型;采用质心侧偏角及其角速度构建相平面,以分析车辆横摆稳定性,设计了基于多层感知机的工况自适应相平面稳定域,根据车辆实时状态及相平面稳定域构建横摆稳定性评价指标——横摆稳定度;设计了一种基于扩展卡尔曼滤波的车辆状态估计算法,提出了一种基于状态估计的车辆横摆稳定性分析方法;在双移线工况下进行100 km/h仿真试验与30 km/h实车试验,验证所提出的横摆稳定性分析方法的有效性与实用性。结果表明:基于状态估计的横摆稳定性分析方法的质心侧偏角估计平均误差小于0.1°,纵向速度估计平均误差小于0.03 m/s,该方法能够根据估计的车辆状态参数输入将横摆稳定性量化到0~1上,体现车辆横摆稳定性的动态变化。 展开更多
关键词 横摆稳定性 车辆状态估计 相平面法 扩展卡尔曼滤波 多层感知机
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改进的自适应Kalman滤波及其在水声机动目标跟踪中的应用 被引量:18
5
作者 郭鑫 葛凤翔 郭良浩 《声学学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第6期611-618,共8页
针对在水声机动目标定位跟踪领域广泛应用的传统Kalman滤波往往难以实现机动目标运动方向突变情况下的有效跟踪问题,本文通过分析传统Kalman滤波性能下降时机动目标的运动轨迹,并由此根据机动目标运动方向变化量来产生自适应因子以调整K... 针对在水声机动目标定位跟踪领域广泛应用的传统Kalman滤波往往难以实现机动目标运动方向突变情况下的有效跟踪问题,本文通过分析传统Kalman滤波性能下降时机动目标的运动轨迹,并由此根据机动目标运动方向变化量来产生自适应因子以调整Kalman增益。数值仿真和实际海试数据验证表明,本文所提改进的自适应Kalman滤波在机动目标跟踪中不仅能够快速响应机动目标的运动方向突变,而且目标位置跟踪误差较传统方法显著减小,具有稳定、快速的跟踪性能。 展开更多
关键词 自适应kalman滤波 机动目标跟踪 应用 水声 运动方向 传统方法 自适应因子 跟踪问题
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应用于多组分中药制剂释药评价的基于数学集合的释放动力学评价方法与Kalman滤波法的比较研究 被引量:4
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作者 沈岚 翟宇 +3 位作者 马诗瑜 林晓 冯怡 阮克峰 《中国中药杂志》 CAS CSCD 北大核心 2013年第8期1165-1171,共7页
目的:提供一种评价多组分中药的基于数学集合的释药动力学方法。方法:以扶正化瘀方为研究模型,通过建立的基于数学集合的释放动力学评价方法指导扶正化瘀复方释药系统的制备,对其多组分释放特征进行量化评价,并采用Kalman滤波法验证方... 目的:提供一种评价多组分中药的基于数学集合的释药动力学方法。方法:以扶正化瘀方为研究模型,通过建立的基于数学集合的释放动力学评价方法指导扶正化瘀复方释药系统的制备,对其多组分释放特征进行量化评价,并采用Kalman滤波法验证方法的准确性。结果:两者比较结果均表明,扶正化瘀复方释药系统样本4与参比制剂扶正化瘀胶囊显示出释药同步。结论:此结果不仅验证了基于集合的方法的准确性和合理性,而且通过异步系数参数整体表征目标制剂的释放情况,并能从各特征峰信息的相对误差参数中找到释药单元剂量调整改进的方向,指导相关成分有目的性地调整,以使目标制剂满足与参比制剂释药同步性的要求,同时为多组分中药复方制剂的定量表征和评价中药多组分释放行为的同步性提供一种行之有效的评价手段。 展开更多
关键词 中药 多组分 释药同步性评价方法 释药集合 kalman滤波法
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两传感器最优信息融合Kalman滤波器及其在跟踪系统中的应用 被引量:14
7
作者 孙书利 崔平远 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第2期206-209,共4页
针对两传感器信息融合 ,提出了一种在标量加权下的最优信息融合 Kalm an滤波器。该信息融合滤波器考虑了局部滤波误差的相关性 ,避免了局部滤波误差方差阵的逆矩阵的计算 ,也避免了加权矩阵的计算 ,只要求计算加权系数 ,便于实时应用。... 针对两传感器信息融合 ,提出了一种在标量加权下的最优信息融合 Kalm an滤波器。该信息融合滤波器考虑了局部滤波误差的相关性 ,避免了局部滤波误差方差阵的逆矩阵的计算 ,也避免了加权矩阵的计算 ,只要求计算加权系数 ,便于实时应用。一个跟踪系统的仿真例子验证了其有效性。 展开更多
关键词 kalman滤波器 传感器 信息融合 目标跟踪 协方差阵
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基于Kalman-ARIMA模型的大坝变形预测 被引量:9
8
作者 薛洋 杨光 许雷 《中国农村水利水电》 北大核心 2016年第12期117-119,123,共4页
大坝变形预测是大坝安全监测系统的关键组成部分,对监控大坝的安全运行起着关键作用。然而,大坝变形监测数据易受到随机干扰噪声的污染,影响变形预测的精度。故提出了Kalman-ARIMA模型,即先根据卡尔曼滤波法剔除观测数据中的随机干扰噪... 大坝变形预测是大坝安全监测系统的关键组成部分,对监控大坝的安全运行起着关键作用。然而,大坝变形监测数据易受到随机干扰噪声的污染,影响变形预测的精度。故提出了Kalman-ARIMA模型,即先根据卡尔曼滤波法剔除观测数据中的随机干扰噪声,然后利用ARIMA模型对经过滤波后的数据进行建模并作预测。结合某大坝的位移监测数据资料,利用Kalman-ARIMA模型预测了该大坝的位移,并与仅利用ARIMA模型预测的位移值作对比,结果表明,Kalman-ARIMA模型能够有效地降低预测值与真实值之间的误差,可以应用于大坝变形预测。 展开更多
关键词 变形预测 大坝 卡尔曼滤波 ARIMA模型
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Kalman滤波方法在黑河出山径流年平均流量预报中的应用 被引量:18
9
作者 蓝永超 康尔泗 《中国沙漠》 CSCD 北大核心 1999年第2期156-159,共4页
应用Kalman滤波方法,以流域平均降水量、气温、太阳黑子相对数及莺落峡站6年显著周期序列等为控制参数。
关键词 kalman滤波法 多元回归模式 径流预报 平均流量
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基于Kalman滤波的气体超声波流量计融合方法 被引量:8
10
作者 刘博 徐科军 +3 位作者 穆立彬 田雷 沈子文 李剑波 《计量学报》 CSCD 北大核心 2018年第6期868-873,共6页
针对气体超声波流量计中多个声道获得的多个流量结果如何融合的问题,提出了基于Kalman滤波的融合方法。把多声道气体超声波流量计看成是若干个单声道流量计的组合,根据每个声道计算结果的统计规律,自动地调整每个声道的流量结果在最终... 针对气体超声波流量计中多个声道获得的多个流量结果如何融合的问题,提出了基于Kalman滤波的融合方法。把多声道气体超声波流量计看成是若干个单声道流量计的组合,根据每个声道计算结果的统计规律,自动地调整每个声道的流量结果在最终输出中的权重系数,在消耗较小的计算资源情况下,实现对流量结果中异常值的判断和处理,使流量输出更加稳定。在以DSP和FPGA为核心的气体超声流量计信号处理系统上实时实现算法,并进行实流实验。实验结果验证了方法的有效性。 展开更多
关键词 计量学 气体超声波流量计 kalman滤波 融合方法 多声道 数字信号处理
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基于Kalman滤波的信息融合白噪声最优反卷积滤波器 被引量:8
11
作者 邓自立 高媛 +2 位作者 李云 白敬刚 崔崇信 《科学技术与工程》 2004年第3期169-171,175,共4页
应用Kalman滤波方法 ,基于Riccati方程 ,在线性最小方差最优信息融合准则下 ,提出了两传感器最优信息融合白噪声反卷积滤波器。同单传感器情形相比 ,可提高滤波精度。它可应用于石油地震勘探信号处理。一个信息融合Bernoulli
关键词 kalman滤波 信息融合白噪声 最优反卷积滤波器 线性最小方差信息融合 反射地震学
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基于AFFRLS-AUKF的多工况下锂离子电池SOC估计
12
作者 郑大宇 高煜琨 +1 位作者 董静 张学明 《哈尔滨商业大学学报(自然科学版)》 2025年第3期336-345,共10页
锂离子电池的荷电状态估计(SOC)是电池管理系统(BMS)的关键指标,准确的SOC预测是锂电池安全工作的关键保证.针对由电池模型的参数固定而导致模型参数辨识准确性不够以及传统无迹卡尔曼滤波精度较低、稳定性差等问题,运用自适应遗忘因子... 锂离子电池的荷电状态估计(SOC)是电池管理系统(BMS)的关键指标,准确的SOC预测是锂电池安全工作的关键保证.针对由电池模型的参数固定而导致模型参数辨识准确性不够以及传统无迹卡尔曼滤波精度较低、稳定性差等问题,运用自适应遗忘因子递推最小二乘算法(AFFRLS)对二阶RC等效电路模型进行在线参数辨识,结合自适应无迹卡尔曼滤波算法(AUKF)联合估计电池荷电状态.实验结果表明,AFFRLS-AUKF联合算法能够自适应多个工况下的SOC估计,在DST工况下SOC的平均误差降低至0.0035;在FUDS工况下SOC的平均误差降低至0.0110、在US06工况下SOC的平均误差降低至0.0011、在BJDS工况下SOC的平均误差降低至0.0077.该算法解决了在多个工况下锂电池因参数时变而导致的估计精度较低的问题,为锂离子电池的使用寿命和管理系统的运行效率提供了保障. 展开更多
关键词 SOC 锂离子电池 参数辨识 自适应遗忘因子递推最小二乘(AFFRLS)法 自适应无迹卡尔曼滤波(AUKF) 多工况
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Kalman滤波在气象数据同化中的发展与应用 被引量:12
13
作者 高山红 吴增茂 谢红琴 《地球科学进展》 CAS CSCD 2000年第5期571-575,共5页
气象学领域各种观测 (特别是遥感遥测等非常规观测 )数据的大量增多和数值天气预报模式的不断进步 ,推动气象数据同化技术不断发展。回顾了 Kalman滤波在气象数据同化中的引入和几个发展阶段 ;介绍了 Kalman滤波 (尤其是简化 Kalman滤... 气象学领域各种观测 (特别是遥感遥测等非常规观测 )数据的大量增多和数值天气预报模式的不断进步 ,推动气象数据同化技术不断发展。回顾了 Kalman滤波在气象数据同化中的引入和几个发展阶段 ;介绍了 Kalman滤波 (尤其是简化 Kalman滤波和总体 Kalman滤波 )在气象数据同化中的重要地位和应用进展。 展开更多
关键词 气象 数据同化 kalman滤波 伴随变分法
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基于抗差容积卡尔曼滤波的采煤机定位方法研究
14
作者 马锐 宋建成 +6 位作者 耿蒲龙 田慕琴 宋单阳 许春雨 常梦霄 张杰 李磊 《煤炭工程》 北大核心 2025年第10期156-163,共8页
传统采煤机组合定位方法主要依赖惯性导航系统和里程计,但在复杂综采工作面环境下,惯性导航易受累积误差影响,同时采煤机运行过程中可能发生打滑等异常情况,导致里程计数据失真,进一步降低定位精度。针对此问题,提出了一种基于抗差容积... 传统采煤机组合定位方法主要依赖惯性导航系统和里程计,但在复杂综采工作面环境下,惯性导航易受累积误差影响,同时采煤机运行过程中可能发生打滑等异常情况,导致里程计数据失真,进一步降低定位精度。针对此问题,提出了一种基于抗差容积卡尔曼滤波的组合定位方法,通过捷联惯导系统和里程计松耦合,将里程计提供的速度和位移数据与惯导系统的解算结果相结合,作为误差观测值输入滤波算法进行修正。同时在滤波算法中引入基于新息卡方检验的抗差处理,通过构建方差膨胀因子,自适应调整观测协方差矩阵,以增强容积卡尔曼滤波的抗差性和误差抑制能力。将滤波后的结果作为误差反馈输入到系统中,实现反馈校正,最后在整个解算完成后对组合状态进行有效性判断。仿真和实验结果显示,该算法可以有效降低野值影响,采用该组合导航算法后,定位精度可达0.1 m。 展开更多
关键词 惯性导航系统 里程计 容积卡尔曼滤波 采煤机 定位方法
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基于Kalman滤波的白噪声估计理论的推广 被引量:4
15
作者 邓自立 孙书利 石莹 《科学技术与工程》 2003年第6期521-524,共4页
应用Kalman滤波方法和射影理论,将现行的白噪声估计理论推广到一般的随机系统,其中系统噪声在相邻时刻是相关的,且系统噪声和观测噪声在相同和相邻时刻也是相关的。提出了统一的最优和稳态白噪声和拟白噪声估值器。一个仿真例子说明了... 应用Kalman滤波方法和射影理论,将现行的白噪声估计理论推广到一般的随机系统,其中系统噪声在相邻时刻是相关的,且系统噪声和观测噪声在相同和相邻时刻也是相关的。提出了统一的最优和稳态白噪声和拟白噪声估值器。一个仿真例子说明了其有效性。 展开更多
关键词 kalman滤波 白噪声估计理论 拟白噪声估值器 反射地震学 系统噪声 观测噪声 地震勘探
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扩张Kalman滤波法在超声波CT反演计算中的应用 被引量:1
16
作者 唐修生 王五平 方璟 《水利水运工程学报》 CSCD 北大核心 2005年第1期52-55,共4页
利用扩张Kalman滤波法求解超声波CT反演计算中的大型稀疏方程组.通过模拟计算说明了扩张Kalman滤波法在模拟模型介质中超声波传播速度强弱变化情况下的稳定性.并运用该法对混凝土试件中的缺陷进行了反演计算,其结果与试件中预设的缺陷... 利用扩张Kalman滤波法求解超声波CT反演计算中的大型稀疏方程组.通过模拟计算说明了扩张Kalman滤波法在模拟模型介质中超声波传播速度强弱变化情况下的稳定性.并运用该法对混凝土试件中的缺陷进行了反演计算,其结果与试件中预设的缺陷部位基本相符. 展开更多
关键词 kalman滤波法 试件 模拟计算 速度 稳定性 模拟模型 部位 波传播 扩张 求解
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基于Kalman滤波的GPS水汽层析方法及其应用 被引量:14
17
作者 毕研盟 杨光林 聂晶 《高原气象》 CSCD 北大核心 2011年第1期109-114,共6页
开发了基于Kalman滤波的GPS水汽层析方法,Kalman滤波提供了一种高效可计算的方法来估计过程的状态。将这种方法应用于海南地区GPS小网观测试验中,成功地层析出观测站上空大气水汽的垂直结构。结果表明,GPS层析得到的水汽廓线信息与探空... 开发了基于Kalman滤波的GPS水汽层析方法,Kalman滤波提供了一种高效可计算的方法来估计过程的状态。将这种方法应用于海南地区GPS小网观测试验中,成功地层析出观测站上空大气水汽的垂直结构。结果表明,GPS层析得到的水汽廓线信息与探空符合较好,即使水汽先验估计存在±50%偏差的情况下,依然能获取正确、可靠的水汽垂直结构信息。通过初步分析认为,层析结果较稳定的原因可能是因为这种方法在一定程度上避免了层析方程解算过程中的病态问题,且对水汽先验信息并不敏感,使得层析结果更忠实于原始GPS观测资料。 展开更多
关键词 GPS kalman滤波 水汽层析方法
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基于Kalman滤波的带相关噪声系统最优白噪声估值器 被引量:3
18
作者 邓自立 王好谦 张明波 《科学技术与工程》 2002年第3期1-3,共3页
基于 Kalman 滤波,提出了带相关噪声定常系统的统一的白噪声估值器。它们由输入白噪声估值器和观测白噪声估值器组成,且可统一处理白噪声滤波、平滑和预报问题,可用于石油地震勘探信号处理和状态估计。一个 Bernoulli-Gaussian 白噪声... 基于 Kalman 滤波,提出了带相关噪声定常系统的统一的白噪声估值器。它们由输入白噪声估值器和观测白噪声估值器组成,且可统一处理白噪声滤波、平滑和预报问题,可用于石油地震勘探信号处理和状态估计。一个 Bernoulli-Gaussian 白噪声平滑器的仿真例子说明它们的有效性。 展开更多
关键词 kalman滤波 带相关噪声系统 白噪声估值器 反向地震学 石油地震勘探
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基于Kalman滤波的通用和统一的白噪声估计方法 被引量:5
19
作者 邓自立 许燕 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第4期501-506,共6页
用射影理论,基于Kalman滤波提出了通用和统一的白噪声估计方法,可统一解决带非零均值相关噪声的线性离散时变随机控制系统的白噪声滤波、平滑和预报问题.提出了输入白噪声估值器和观测白噪声估值器,最优和稳态白噪声估值器,固定点、固... 用射影理论,基于Kalman滤波提出了通用和统一的白噪声估计方法,可统一解决带非零均值相关噪声的线性离散时变随机控制系统的白噪声滤波、平滑和预报问题.提出了输入白噪声估值器和观测白噪声估值器,最优和稳态白噪声估值器,固定点、固定滞后和固定区间白噪声平滑器,白噪声新息滤波器和Wiener滤波器.它可应用于石油地震勘探信号处理和状态估计,为解决信号和状态估计问题,提供了新的途径和工具.关于Bernoulli-Gaussian白噪声估值器的仿真例子说明了其有效性. 展开更多
关键词 反射地震学 输入白噪声估值器 观测白噪声估值器 最优和稳态白噪声估值器 kalman滤波方法
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基于自回归法的滑坡监测数据Kalman滤波的应用 被引量:2
20
作者 徐爱功 张建龙 +2 位作者 隋心 刘伟 张兆南 《测绘工程》 CSCD 2014年第9期52-55,61,共5页
介绍了卡尔曼滤波的基本模型,针对运动学方法以监测点位置参数、速率参数为状态向量,以加速度为噪声向量建立观测方程和状态方程的过程比较复杂。把自回归法引入状态方程和观测方程的建立中,并结合某露天矿滑坡动态监测数据分析了模... 介绍了卡尔曼滤波的基本模型,针对运动学方法以监测点位置参数、速率参数为状态向量,以加速度为噪声向量建立观测方程和状态方程的过程比较复杂。把自回归法引入状态方程和观测方程的建立中,并结合某露天矿滑坡动态监测数据分析了模型的应用。结果表明,滤波值和观测值之间差值保持在1~3cm之间,滤波后图像较原观测值图像更为光滑,表明所建模型是合适的,能够反映滑坡动态变化过程,从而为矿滑坡监测预报提供数学工具。 展开更多
关键词 自回归模型 卡尔曼滤波 滑坡 预报
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