SUKF滤波在SINS大失准角初始对准中的应用研究 被引量：2

1

作者 赵文芳 赵伟 +1 位作者 钱伟行 刘建业 《电光与控制》 北大核心 2008年第9期84-86,90,共4页

针对捷联惯导系统在大失准角初始对准过程中的非线性滤波问题,提出了基于Scaled UT变换的Scaled-Unscented卡尔曼滤波(SUKF),并将SUKF应用到基于四元数误差的非线性对准模型中。在仿真中对比了SUKF和扩展卡尔曼滤波(EKF),结果表明,在大... 针对捷联惯导系统在大失准角初始对准过程中的非线性滤波问题,提出了基于Scaled UT变换的Scaled-Unscented卡尔曼滤波(SUKF),并将SUKF应用到基于四元数误差的非线性对准模型中。在仿真中对比了SUKF和扩展卡尔曼滤波(EKF),结果表明,在大失准角的情形下,SUKF比EKF对准速度更快,估计精度更高。 展开更多

关键词 捷联惯导系统 初始对准 EKF sukf 非线性滤波

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EKF和SUKF在大摇摆基座初始对准中的应用 被引量：3

2

作者 张金亮 秦永元 梅春波 《测控技术》 CSCD 北大核心 2013年第8期8-11,共4页

通过在SINS解算过程中加入速度和位置阻尼信息,推导了惯导系统在大失准角情况下的简化非线性误差模型,研究了非线性SUKF和EKF滤波器在大幅度摇摆基座初始对准中的适用性,有效解决了传统解析式粗对准算法不能应用于大幅摇摆基座自主初始... 通过在SINS解算过程中加入速度和位置阻尼信息,推导了惯导系统在大失准角情况下的简化非线性误差模型,研究了非线性SUKF和EKF滤波器在大幅度摇摆基座初始对准中的适用性,有效解决了传统解析式粗对准算法不能应用于大幅摇摆基座自主初始对准的问题。两种非线性滤波器在系统粗略装订初始姿态的情况下,可以不经过粗对准过程直接实现系统的精确对准。最后以舰船系泊条件下的大幅摇摆基座为仿真环境,仿真验证了两种非线性滤波对准算法的有效性,并比较了两种算法的对准精度。结果表明两种非线性滤波器的对准精度相当,从计算复杂度的角度考虑,EKF算法有更强的实用性。 展开更多

关键词 摇摆基座 初始对准 非线性滤波 EKF sukf

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基于SUKF的机载无源定位算法

3

作者 吕大伟 刁鸣 温泽宇 《应用科技》 CAS 2008年第11期31-34,共4页

提出了相位差变化率与SUKF算法相结合的单站无源定位方法.通过Matlab仿真,对SUKF与原始的UKF和成熟的EKF进行了比较.结果表明:与UKF相比,SUKF降低了运算复杂度,在保证了UKF的定位精度的同时减少了计算量;并且SUKF和UKF算法均无需去计算... 提出了相位差变化率与SUKF算法相结合的单站无源定位方法.通过Matlab仿真,对SUKF与原始的UKF和成熟的EKF进行了比较.结果表明:与UKF相比,SUKF降低了运算复杂度,在保证了UKF的定位精度的同时减少了计算量;并且SUKF和UKF算法均无需去计算EKF中的雅克比矩阵,实现简单,具有更高的收敛速度和定位精度. 展开更多

关键词 无源定位 相位差变化率 UKF sukf

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基于SUKF算法的组合导航方法 被引量：2

4

作者 李厚全 苑秉成 唐劲松 《鱼雷技术》 2010年第3期209-213,共5页

合成孔径声纳(SAS)运动补偿是其信号处理的重要环节,运动补偿需要水下导航数据,文中研究了基于捷联惯导(SINS)和多普勒声速剖面仪(ADCP)等设备的水下导航方法。针对大姿态误差角情况下的导航,论文建立了基于四元数的SINS/ADCP的非线性... 合成孔径声纳(SAS)运动补偿是其信号处理的重要环节,运动补偿需要水下导航数据,文中研究了基于捷联惯导(SINS)和多普勒声速剖面仪(ADCP)等设备的水下导航方法。针对大姿态误差角情况下的导航,论文建立了基于四元数的SINS/ADCP的非线性误差模型,并采用比例无迹卡尔曼滤波(SUKF)滤波算法进行了仿真。仿真结果表明,在SAS复杂运动情况下,采用非线性误差模型的SUKF方法优于传统线性误差模型的卡尔曼滤波方法,在一定程度上提高了SAS的导航精度。 展开更多

关键词 合成孔径声纳 组合导航 比例无迹卡尔曼滤波 捷联惯导 多普勒声速剖面仪

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一种基于SUKF的广义行为环境建模及在远程AUV推进系统的应用研究 被引量：3

5

作者 程大军 刘开周 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第19期14-21,共8页

针对自主水下机器人对广义行为环境自适应能力差的问题,给出基于平方根无色卡尔曼滤波的广义行为环境建模方法。在广义行为环境的离线参考模型中,有一些参数是时变的、是无法事先预知的,必须通过传感器探测的信息进行实时估计和预测。... 针对自主水下机器人对广义行为环境自适应能力差的问题,给出基于平方根无色卡尔曼滤波的广义行为环境建模方法。在广义行为环境的离线参考模型中,有一些参数是时变的、是无法事先预知的,必须通过传感器探测的信息进行实时估计和预测。采用平方根无色卡尔曼滤波算法,根据在线传感器信息以及离线参考模型,实时地估计出广义行为环境的状态和参数。主要研究自主水下机器人自身行为环境建模,以远程水下自主机器人的推进系统为例,构建一种推进器效率损失因子的故障模型结构,应用平方根无色卡尔曼滤波对水下自主机器人的状态和推进器故障参数进行在线联合估计。利用远程自主水下机器人的数学模型进行仿真验证,试验结果表明了算法的有效性,并对影响平方根无色卡尔曼滤波算法估计性能的因素进行了分析。 展开更多

关键词 远程自主水下机器人 广义行为环境 平方根无色卡尔曼滤波 效率损失因子 联合估计

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基于SUKF与SIFT特征的红外目标跟踪算法研究 被引量：10

6

作者 郑红 郑晨 +1 位作者 闫秀生 陈海霞 《光电子．激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第4期791-797,共7页

针对复杂红外背景下单一跟踪算法难以准确定位运动目标的问题,提出了基于尺度无迹卡尔曼滤波(SUKF,scale unscented Kalman filter)与尺度不变特征变换(SIFT,scale invariant featuretransform)相结合的红外运动目标跟踪方法。首先,通过... 针对复杂红外背景下单一跟踪算法难以准确定位运动目标的问题,提出了基于尺度无迹卡尔曼滤波(SUKF,scale unscented Kalman filter)与尺度不变特征变换(SIFT,scale invariant featuretransform)相结合的红外运动目标跟踪方法。首先,通过SUKF算法对状态空间进行滤波估计,确定运动目标的初步位置,并以此建立局部SIFT特征检测域。其次,SIFT算法在该局部检测域内对运动目标进行特征提取与匹配,最终实现对目标的准确定位;同时,利用定位结果更新并校正SUKF的状态模型。实验结果表明,本文提出的基于SUKF-SIFT的跟踪策略与相关算法相比,体现出较好的跟踪效果与实时性能。 展开更多

关键词 红外目标跟踪 尺度不变特征变换(SIFT)特征 尺度无迹卡尔曼滤波(sukf) 局部检测

原文传递

简化UKF算法在单站无源目标跟踪中的应用 被引量：8

7

作者 占荣辉 郁春来 万建伟 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2007年第3期42-46,共5页

根据实际的应用背景,对标准的UKF算法进行简化,提出一种SUKF(Simplified Unscented Kalman Filter)算法,并将其应用于无源目标跟踪。对实测数据的滤波结果表明,SUKF不仅运算复杂度低(与经典EKF相当,比UKF大大简化),而且收敛速度快、一... 根据实际的应用背景,对标准的UKF算法进行简化,提出一种SUKF(Simplified Unscented Kalman Filter)算法,并将其应用于无源目标跟踪。对实测数据的滤波结果表明,SUKF不仅运算复杂度低(与经典EKF相当,比UKF大大简化),而且收敛速度快、一致性好,跟踪精度高(达到了UKF同样的性能),非常适合于实时应用的场合。 展开更多

关键词 UKF sukf 非线性滤波 单站无源跟踪

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UKF与Mean shift算法相结合的实时目标跟踪 被引量：6

8

作者 刘献如 蔡自兴 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第5期1338-1343,共6页

针对Mean shift(即MS)算法理论上的不足以及跟踪目标时的邻域跟踪局限性,提出将Mean shift算法与尺度无迹卡尔曼滤波器(Scaled unscented Kalman filter,SUKF)相结合的实时目标跟踪算法。该算法利用尺度无迹卡尔曼滤波器获取Mean shift... 针对Mean shift(即MS)算法理论上的不足以及跟踪目标时的邻域跟踪局限性,提出将Mean shift算法与尺度无迹卡尔曼滤波器(Scaled unscented Kalman filter,SUKF)相结合的实时目标跟踪算法。该算法利用尺度无迹卡尔曼滤波器获取Mean shift算法的初始位置,然后,利用Mean shift算法获取跟踪位置。通过分析跟踪区域内横纵向直线的统计变化获取目标的尺度变化,依此自适应调节Mean shift跟踪算法中核函数带宽,并对高速公路上快速运动的车辆进行跟踪实验。研究结果表明:该算法与固定核窗宽Mean shift算法相比,对目标跟踪更准确;SUKF滤波使MS的迭代次数减少,跟踪的实时性提高;核窗宽自适应调节可使跟踪误差降低到50%以下。 展开更多

关键词 sukf Mean SHIFT算法 自适应尺度 目标跟踪

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基于LS-SVM的捷联大失准角初始对准技术 被引量：3

9

作者 张涛 徐晓苏 《高技术通讯》 CAS CSCD 北大核心 2012年第1期88-93,共6页

针对捷联惯性导航系统（SINS）大失准角初始对准情况下非线性模型线性化导致模型不准确和影响对准精度的问题，设计了一种基于最小二乘支持向量机（LS-SVM）的大失准角对准算法。该方法采用基于加性四元数误差（AQE）的大失准角误差方... 针对捷联惯性导航系统（SINS）大失准角初始对准情况下非线性模型线性化导致模型不准确和影响对准精度的问题，设计了一种基于最小二乘支持向量机（LS-SVM）的大失准角对准算法。该方法采用基于加性四元数误差（AQE）的大失准角误差方程，采用简化的无迹卡尔曼滤波器（UKF）来模拟LS—SVM训练样本。捷联惯性导航系统和全球定位系统（GPS）的速度和位置误差作为LS-SVM的输入样本，简化UKF得到的失准角经小波去噪后作为输出样本。LS—SVM算法采用交叉验证法选择最佳的核函数参数。仿真结果表明，在大失准角下LS-SVM算法在对准时间和对准精度上与简化UKF和EKF相比均表现出较好的性能。 展开更多

关键词 捷联惯性导航系统(CINS) 初始对准 大失准角模型 最小二乘支持向量机 (LS-SVM) 简化无迹卡尔曼滤波(sukf)

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车载网的新型定位算法

10

作者 金纯 何山 +2 位作者 王蜀毅 徐洪刚 韩刚 《电子技术应用》 北大核心 2011年第8期113-116,共4页

针对目前车载定位实时性差等缺点,提出了一种单基站方位时差联合定位算法。该算法利用方位角和信号到达时间差建立车载定位跟踪模型,然后采用SUKF算法对车载定位跟踪模型进行滤波。仿真结果表明,SUKF滤波算法不但降低了运算量,而且极大... 针对目前车载定位实时性差等缺点,提出了一种单基站方位时差联合定位算法。该算法利用方位角和信号到达时间差建立车载定位跟踪模型,然后采用SUKF算法对车载定位跟踪模型进行滤波。仿真结果表明,SUKF滤波算法不但降低了运算量,而且极大地提高了系统的实时性,可应用于车载网的定位。 展开更多

关键词 车载网 传感器 sukf滤波 定位

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一种新型非线性卡尔曼滤波方法 被引量：28

11

作者 韩萍 桑威林 石庆研 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第3期632-638,共7页

提出了一种新型非线性卡尔曼滤波方法—单形无迹求积卡尔曼滤波(SUQKF)方法,该方法通过对单形无迹卡尔曼滤(SUKF)波所用的采样点进行修正,并与高斯-拉盖尔积分准则相结合,构造了一组个数、权系数和空间分布确定的新型高阶采样点,用来进... 提出了一种新型非线性卡尔曼滤波方法—单形无迹求积卡尔曼滤波(SUQKF)方法,该方法通过对单形无迹卡尔曼滤(SUKF)波所用的采样点进行修正,并与高斯-拉盖尔积分准则相结合,构造了一组个数、权系数和空间分布确定的新型高阶采样点,用来进行滤波。同时指出SUKF是SUQKF的特例。将所提方法通过实验与扩展卡尔曼滤波(EKF)、容积求积卡尔曼滤波(CQKF)进行比较,结果表明:SUQKF方法滤波精度高于EKF和CQKF,且收敛速度较快,实时性优于CQKF。 展开更多

关键词 非线性滤波 扩展卡尔曼滤波 单形无迹卡尔曼滤波 容积求积卡尔曼滤波 高斯-拉盖尔积分准则

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简化UKF在非合作式单站无源目标跟踪中的应用 被引量：1

12

作者 陈仁 朱联祥 王红海 《中国电子科学研究院学报》 2009年第5期541-545,共5页

根据非合作式单站无源目标定位跟踪的模型,对标准的UKF算法进行了简化,提出了一种SUKF(simplified unscented kalman filter)算法,并将其应用于非合作式单站无源目标跟踪。仿真分析表明,与传统的EKF相比,该算法在滤波精度上有显著的提高... 根据非合作式单站无源目标定位跟踪的模型,对标准的UKF算法进行了简化,提出了一种SUKF(simplified unscented kalman filter)算法,并将其应用于非合作式单站无源目标跟踪。仿真分析表明,与传统的EKF相比,该算法在滤波精度上有显著的提高;与标准UKF相比,该算法不仅保持了与UKF相同的滤波精度,而且其时间复杂度较UKF大为降低,更适合于实时性强的场合应用。 展开更多

关键词 非合作 单站无源定位跟踪 简化UKF算法

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仅测距信息可用的编队卫星自主相对导航简化无损卡尔曼滤波方法 被引量：2

13

作者 倪淑燕 陈帅 李春月 《科学技术与工程》 北大核心 2017年第33期193-199,共7页

针对仅测距信息可用条件下编队卫星自主相对导航问题,首先使用解析方法对仅测距条件下系统可观性进行分析,给出满足系统可观的条件,然后针对线性状态方程和非线性量测方程的特点,设计了简化UKF(simplified unscented Kalman filter,SUKF... 针对仅测距信息可用条件下编队卫星自主相对导航问题,首先使用解析方法对仅测距条件下系统可观性进行分析,给出满足系统可观的条件,然后针对线性状态方程和非线性量测方程的特点,设计了简化UKF(simplified unscented Kalman filter,SUKF)滤波算法。使用标准卡尔曼滤波中的时间更新代替UKF中的无迹变换,无需对状态变量进行扩维,可以在保证滤波估计精度的前提下有效地减少运算量,便于实时应用。最后的仿真结果表明在仅测距信息可用时,SUKF的滤波估计精度高于传统的EKF算法,相对定轨精度在米级,对于相对导航精度要求不高的场合是适用的;同时也可以作为测角失效时的备份方案。 展开更多

关键词 仅测距 相对导航 可观性分析 sukf

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用于提高全球定位系统定位估计速度的滤波算法

14

作者 武静 茅旭初 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第10期1758-1761,1766,共5页

为了提高全球定位系统(GPS)高精度定位的解算速度,从原理上比较了平淡卡尔曼滤波(UKF)及其改进算法和超球面平淡卡尔曼滤波(SUKF)及其改进型等非线性滤波估计算法,提出了将SUKF的改进型算法应用于单机GPS的定位估计.实验表明:该算法能... 为了提高全球定位系统(GPS)高精度定位的解算速度,从原理上比较了平淡卡尔曼滤波(UKF)及其改进算法和超球面平淡卡尔曼滤波(SUKF)及其改进型等非线性滤波估计算法,提出了将SUKF的改进型算法应用于单机GPS的定位估计.实验表明:该算法能够在保证高精度定位估计的前提下提高运算速度,有效解决GPS软件接收机中高精度定位输出的实时性问题. 展开更多

关键词 全球定位系统 平淡卡尔曼滤波 超球面平淡卡尔曼滤波 运算量

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结构化道路车道线的鲁棒检测与跟踪 被引量：12

15

作者 刘献如 蔡自兴 《光电子．激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第12期1834-1838,共5页

针对智能车在视觉导航过程中车道线检测的鲁棒性和实时性问题,提出一种适用于结构化道路的车道线鲁棒检测与跟踪方法。首先,简化的Sobel算子提取车道线边缘图像,将边缘图像与改进的Otsu方法得到的车道线分割图像进行融合,实现对车道线... 针对智能车在视觉导航过程中车道线检测的鲁棒性和实时性问题,提出一种适用于结构化道路的车道线鲁棒检测与跟踪方法。首先,简化的Sobel算子提取车道线边缘图像,将边缘图像与改进的Otsu方法得到的车道线分割图像进行融合,实现对车道线标记点的鲁棒检测;然后,采用迭代最小二乘方法拟合车道线标记点并去除干扰点,并根据拟合参数建立车道线模型;最后,引入尺度无迹卡尔曼滤波(SUKF)对车道线进行跟踪。通过对多段实地采集的视频进行了仿真实验,结果表明,该方法对于高速公路车道线的检测率可达到99%,并具有较好实时性能;对于受损和弄污的城市道路车道线也体现出较好的鲁棒性和时间性能。 展开更多

关键词 车道线检测 改进Otsu 车道线跟踪 尺度无迹卡尔曼滤波(sukf) 智能车

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