正反向Kalman滤波用于动态精密单点定位参数估计 被引量：15

1

作者 阮仁桂 郝金明 刘勇 《武汉大学学报（信息科学版）》 EI CSCD 北大核心 2010年第3期279-282,共4页

提出了采用正反向Kalman滤波进行动态精密单点定位事后处理参数估计的方法,连续实施两次方向相反的Kalman滤波,第一次滤波结果作为第二次滤波的初始信息,第二次滤波结果作为最终结果。该方法克服了传统Kalman滤波方法在模糊度参数收敛... 提出了采用正反向Kalman滤波进行动态精密单点定位事后处理参数估计的方法,连续实施两次方向相反的Kalman滤波,第一次滤波结果作为第二次滤波的初始信息,第二次滤波结果作为最终结果。该方法克服了传统Kalman滤波方法在模糊度参数收敛之前定位精度不高的缺陷,同时还具有原理简单、易于实现的优点。实测数据解算实验表明,该方法正确有效,可以获得理想的动态精密单点定位结果。 展开更多

关键词 GPS kalman滤波 正反向kalman滤波 动态精密单点定住

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基于Kalman滤波的GEO卫星运动学定轨 被引量：5

2

作者 贺凯飞 徐天河 《大地测量与地球动力学》 CSCD 北大核心 2009年第6期109-112,117,共5页

考虑到GEO卫星实际的运动特点,将常速度模型作为状态方程,用Kalman滤波法对GEO卫星进行运动学定轨。针对无系统误差和有系统误差的情形分别使用单向滤波和双向滤波的方法,其中双向滤波的思想是:先用正向滤波估计系统误差参数,然后将其... 考虑到GEO卫星实际的运动特点,将常速度模型作为状态方程,用Kalman滤波法对GEO卫星进行运动学定轨。针对无系统误差和有系统误差的情形分别使用单向滤波和双向滤波的方法,其中双向滤波的思想是:先用正向滤波估计系统误差参数,然后将其作为初始值进行反向滤波。模拟算例表明:观测值仅含偶然误差时,单向Kalman滤波法定轨具有较高的精度;但当观测值中含有系统误差时,定轨精度急剧下降,顾及系统误差参数的单向Kalman滤波可在一定程度上削弱系统误差的影响,利用双向Kalman滤波法可进一步削弱系统误差的影响,提高定轨精度。算例还表明Kalman滤波法定轨可较为精确地估计出GEO卫星的运行速度。 展开更多

关键词 GEO卫星 kalman滤波 轨道确定 系统误差 双向滤波

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基于消参数双向Kalman滤波的GEO卫星定轨

3

作者 贺凯飞 徐天河 《测绘科学》 CSCD 北大核心 2011年第2期53-55,共3页

基于Kalman滤波定轨的基本原理,本文针对GEO卫星定轨中的系统误差,提出了消参数双向Kalman滤波定轨方法,给出了该方法的状态模型和观测模型,并推导出解算公式。最后以卫星钟差为例,分别对常数项、线性变化和二次多项式形式的系统误差进... 基于Kalman滤波定轨的基本原理,本文针对GEO卫星定轨中的系统误差,提出了消参数双向Kalman滤波定轨方法,给出了该方法的状态模型和观测模型,并推导出解算公式。最后以卫星钟差为例,分别对常数项、线性变化和二次多项式形式的系统误差进行了模拟计算,结果表明:该方法能有效削弱系统误差的影响,提高了定轨精度,并能较好地估计出GEO卫星的运行速度。 展开更多

关键词 GEO卫星 kalman滤波 轨道确定 系统误差 消参数双向滤波

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基于无人船的重力测量试验与分析评估

4

作者 杨源 杜润林 刘李伟 《海洋地质前沿》 北大核心 2025年第11期10-14,共5页

利用无人船开展海洋重力测量,可有效解决传统有人船测量水深受限、效率低等问题。本文采用无人船搭载捷联式重力仪开展海上试验,首次获取了无人船在高动态条件下的实测重力资料,提出了一套适用于捷联式重力仪的无人船重力测量的数据提... 利用无人船开展海洋重力测量,可有效解决传统有人船测量水深受限、效率低等问题。本文采用无人船搭载捷联式重力仪开展海上试验,首次获取了无人船在高动态条件下的实测重力资料,提出了一套适用于捷联式重力仪的无人船重力测量的数据提取方法。对数据进行处理对比分析表明,重力数据精度可有效控制,充分验证了无人船重力测量的适用性,为后续开展无人船重力测量积累了宝贵经验。 展开更多

关键词 重力测量 无人船 捷联式重力仪 复杂海域 正反kalman滤波

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基于平方根UKF双向滤波的单站无源定位算法 被引量：7

5

作者 黄耀光 高博 +1 位作者 李建新 黄山奇 《数据采集与处理》 CSCD 北大核心 2013年第2期207-212,共6页

单站无源定位可观测性弱、参数测量精度不高,因此初始值测量误差往往较大。而无迹卡尔曼滤波(Un-scented Kalman filtering,UKF)算法对初始值较为敏感,并且由于数值计算的舍入误差会产生滤波发散,为了解决以上问题,提出了一种基于平方根... 单站无源定位可观测性弱、参数测量精度不高,因此初始值测量误差往往较大。而无迹卡尔曼滤波(Un-scented Kalman filtering,UKF)算法对初始值较为敏感,并且由于数值计算的舍入误差会产生滤波发散,为了解决以上问题,提出了一种基于平方根UKF(Square-root UKF,SRUKF)的双向滤波算法。该算法通过使用误差协方差的平方根替代协方差阵参与滤波,保证了算法的稳定性,同时运用平方根无迹卡尔曼滤波后向平滑(Un-scented Rauch-Tung-Striebel smoother,URTSS)后向平滑方法,用平滑值取代初始值,为前向滤波提供较高精度的起始值,提高算法的滤波精度,从而提高了算法对初始值的鲁棒性。仿真结果表明,与UKF算法和SRUKF算法相比,该算法提高了滤波的稳定性、收敛速度、定位精度及对初始值的鲁棒性。 展开更多

关键词 单站无源定位 平方根UKF 后向平滑 非线性滤波

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基于后向平滑容积卡尔曼滤波的单站无源定位算法 被引量：6

6

作者 霍光 李冬海 《信号处理》 CSCD 北大核心 2013年第1期68-74,共7页

单站无源定位跟踪是一个典型的非线性滤波问题,由于测量精度不高、初始误差较大等原因容易导致滤波算法定位精度低、收敛速度慢。本文将一种新型的滤波算法——容积卡尔曼滤波(cubature Kalman filter,CKF)应用于单站无源定位领域,并将... 单站无源定位跟踪是一个典型的非线性滤波问题,由于测量精度不高、初始误差较大等原因容易导致滤波算法定位精度低、收敛速度慢。本文将一种新型的滤波算法——容积卡尔曼滤波(cubature Kalman filter,CKF)应用于单站无源定位领域,并将后向平滑思想与CKF算法相结合,提出了一种后向平滑容积卡尔曼滤波算法(backward-smoothing CKF,BSCKF)。该算法使用容积数值积分原则直接计算非线性随机函数的均值和方差,并采用后向平滑值进行递归滤波,具有更优的非线性估计性能。仿真实验表明,与EKF、UKF和CKF算法相比,BSCKF算法的定位精度更高、收敛速度更快。 展开更多

关键词 单站无源定位跟踪 滤波算法 容积原则 后向平滑 容积卡尔曼滤波

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基于UKF的单站无源定位与跟踪双向预测滤波算法 被引量：6

7

作者 张刚兵 刘渝 胥嘉佳 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2010年第7期1415-1418,共4页

提出了一种新的滤波算法,以加快滤波算法的收敛速度和提高滤波的估计精度。反向预测与更新提高了上一时刻状态估计的精度,减小了当前时刻的状态预测误差。利用更准确的初始条件经过正向预测与更新,能得到当前状态更精确的估计值。计算... 提出了一种新的滤波算法,以加快滤波算法的收敛速度和提高滤波的估计精度。反向预测与更新提高了上一时刻状态估计的精度,减小了当前时刻的状态预测误差。利用更准确的初始条件经过正向预测与更新,能得到当前状态更精确的估计值。计算机仿真结果表明,本算法的滤波性能优于传统的迭代滤波算法,既提高了滤波的估计精度,又加快了算法的收敛速度。 展开更多

关键词 无源定位 非线性滤波 无迹卡尔曼滤波 正反向预测

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基于UKF和后向平滑的单站无源定位跟踪算法 被引量：3

8

作者 曲长文 徐征 +1 位作者 苏峰 邓兵 《现代防御技术》 北大核心 2010年第5期131-134,139,共5页

为利用无源固定单站对运动辐射源快速定位,将不敏卡尔曼滤波(UKF)和后向平滑算法应用于单站无源定位,给出了一种基于后向平滑的改进UKF算法;该算法利用当前时刻滤波结果通过后向平滑算法平滑估计前一时刻状态向量和协方差矩阵的估计值,... 为利用无源固定单站对运动辐射源快速定位,将不敏卡尔曼滤波(UKF)和后向平滑算法应用于单站无源定位,给出了一种基于后向平滑的改进UKF算法;该算法利用当前时刻滤波结果通过后向平滑算法平滑估计前一时刻状态向量和协方差矩阵的估计值,为前向滤波提供较高精度的起始值。仿真结果表明改进的UKF算法在保证实时性的基础上改善了定位性能。 展开更多

关键词 无源定位 不敏卡尔曼滤波 后向平滑 迭代

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飞机舱音背景声下的鲁棒语音端点检测 被引量：2

9

作者 雷鸣 李学仁 李果 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2008年第10期83-86,共4页

有效提取飞机舱音背景声下的语音信息对飞机失事原因调查十分重要。提出了基于统计模型的语音端点检测方法。利用高斯混合模型逐帧计算语音/非语音状态的输出概率,利用后向估计方法和平行非线性卡尔曼滤波器估计非平稳噪声帧。最后,通... 有效提取飞机舱音背景声下的语音信息对飞机失事原因调查十分重要。提出了基于统计模型的语音端点检测方法。利用高斯混合模型逐帧计算语音/非语音状态的输出概率,利用后向估计方法和平行非线性卡尔曼滤波器估计非平稳噪声帧。最后,通过似然比门限值的计算区分语音和非语音段。与目前典型的语音端点检测算法的对比实验表明,在飞机舱音背景声下,该算法具有较好的准确性、自适应性和鲁棒性。 展开更多

关键词 语音端点检测 统计模型 非线性卡尔曼滤波 后向估计 鲁棒

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传递对准精度离线评估方法研究 被引量：5

10

作者 夏家和 秦永元 游金川 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2010年第2期215-218,共4页

针对基于平滑滤波算法的捷联惯导传递对准精度评估方法在整个过程中采用开环滤波方式可能影响评估精度的问题,该文给出了一种基于后向捷联算法和最优平滑算法的闭环精度评估方法。先按时间顺序进行卡尔曼滤波,在滤波结束时可获得较精确... 针对基于平滑滤波算法的捷联惯导传递对准精度评估方法在整个过程中采用开环滤波方式可能影响评估精度的问题,该文给出了一种基于后向捷联算法和最优平滑算法的闭环精度评估方法。先按时间顺序进行卡尔曼滤波,在滤波结束时可获得较精确的姿态估计值,再以此为姿态初始值用保存的惯组数据进行后向捷联惯导解算和闭环后向组合导航直到对准结束时刻。最后对后向组合过程中的数据进行平滑得到姿态参考值,从而对传递对准精度进行评估。仿真结果验证了方法的有效性,最终评估精度得到了一定程度的改善。 展开更多

关键词 卡尔曼滤波 固定区间平滑 传递对准 后向捷联算法

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改进的EKF算法在固定单站无源定位中的应用 被引量：1

11

作者 申正义 陈昌孝 +1 位作者 王洪林 姚海荣 《现代防御技术》 北大核心 2013年第6期122-127,共6页

基于利用空频域信息的固定单站无源目标定位跟踪模型,通过分析传统扩展卡尔曼滤波(extended Kalman filter,EKF)算法的线性化近似误差,结合数学理论研究了非线性函数线性化展开点及雅可比矩阵取值点对线性化逼近误差的影响,然后对传统EK... 基于利用空频域信息的固定单站无源目标定位跟踪模型,通过分析传统扩展卡尔曼滤波(extended Kalman filter,EKF)算法的线性化近似误差,结合数学理论研究了非线性函数线性化展开点及雅可比矩阵取值点对线性化逼近误差的影响,然后对传统EKF算法的线性化展开方式进行改进,选取不同的线性化展开点和雅可比矩阵取值点,提出了一种基于中值定理的M-EKF改进算法。计算机仿真表明,与传统EKF和IEKF算法相比,改进算法计算量略有增加,但滤波精度和收敛速度明显提高,适用于对定位精度要求较高的场合。 展开更多

关键词 中值定理 扩展卡尔曼滤波 后向平滑 固定单站无源定位

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基于修正SUKF的固定单站无源定位跟踪算法 被引量：3

12

作者 申正义 王晴晴 +1 位作者 王洪林 张建华 《火控雷达技术》 2015年第1期38-42,共5页

针对基于超球面单形采样策略的SUKF在初始误差和观测误差较大时滤波性能下降的问题,以固定单站无源定位目标跟踪为应用背景,引入后向平滑处理,并结合系统模型特点对算法作进一步的优化,提出一种修正的SUKF算法。理论分析和仿真实验表明... 针对基于超球面单形采样策略的SUKF在初始误差和观测误差较大时滤波性能下降的问题,以固定单站无源定位目标跟踪为应用背景,引入后向平滑处理,并结合系统模型特点对算法作进一步的优化,提出一种修正的SUKF算法。理论分析和仿真实验表明,文中所提算法相对于传统UKF和SUKF算法,在运算开销增加不大的前提下,有效提高了算法的稳定性和滤波精度,具有一定的工程实用意义。 展开更多

关键词 超球面单形采样 后向平滑 无迹卡尔曼滤波 固定单站无源定位跟踪

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基于后向差分Delta算子的卡尔曼滤波算法及其仿真

13

作者 宋召青 王康 《电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期767-771,784,共6页

在高速采样时,Delta算子离散化模型的参数趋于原来的连续时间模型,且Delta算子实现时系统具有较好的数字特性,使其能够改善基于传统移位算子的离散卡尔曼滤波中存在的滤波发散问题。该文采用正交投影法,推导了基于Delta算子的随机线性... 在高速采样时,Delta算子离散化模型的参数趋于原来的连续时间模型,且Delta算子实现时系统具有较好的数字特性,使其能够改善基于传统移位算子的离散卡尔曼滤波中存在的滤波发散问题。该文采用正交投影法,推导了基于Delta算子的随机线性离散系统的卡尔曼滤波方程,最终给出了基于后向差分Delta算子的卡尔曼滤波递推算法,并进行了仿真研究。实验结果和性能分析表明,在高频采样情形下基于后向差分Delta算子的递推卡尔曼滤波的收敛性能优于常规卡尔曼滤波。 展开更多

关键词 后向差分 DELTA算子 卡尔曼滤波 正交投影

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改进EKF算法在固定单站被动目标跟踪中的应用

14

作者 王晴晴 鲁汉榕 +1 位作者 郭锐 张斌 《空军预警学院学报》 2013年第5期359-362,共4页

针对传统EKF算法线性化误差较大的问题,基于固定单站被动目标跟踪模型,研究了非线性函数线性化展开点及雅可比矩阵取值点对线性化逼近误差的影响,然后对传统EKF算法的线性化展开方式进行优化,提出一种基于中值定理的后向平滑BS-EKF算法... 针对传统EKF算法线性化误差较大的问题,基于固定单站被动目标跟踪模型,研究了非线性函数线性化展开点及雅可比矩阵取值点对线性化逼近误差的影响,然后对传统EKF算法的线性化展开方式进行优化,提出一种基于中值定理的后向平滑BS-EKF算法.仿真结果表明,与传统EKF相比,该算法在时间复杂度上略有增加,但稳定性、滤波精度和收敛速度有所提高,适用于对定位精度要求较高的情况. 展开更多

关键词 中值定理 后向平滑 扩展卡尔曼滤波 固定单站被动目标跟踪

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后向平滑平方根容积卡尔曼滤波算法及其应用

15

作者 张智 姜秋喜 潘继飞 《探测与控制学报》 CSCD 北大核心 2014年第6期67-71,75,共6页

针对单站无源定位精度低、收敛速度慢和滤波性能不稳定甚至不能工作的问题,提出了后向平滑平方根容积卡尔曼滤波算法。该算法采用Q-R分解的形式,使用误差协方差的平方根进行递推运算,同时其通过后向平滑与量测更新为二次前向滤波提供更... 针对单站无源定位精度低、收敛速度慢和滤波性能不稳定甚至不能工作的问题,提出了后向平滑平方根容积卡尔曼滤波算法。该算法采用Q-R分解的形式,使用误差协方差的平方根进行递推运算,同时其通过后向平滑与量测更新为二次前向滤波提供更为精确的初始值,改善了算法的总体性能。仿真实验表明,该算法在满足实时性要求的基础上,提高了单站无源定位的精度、收敛速度以及稳定性。 展开更多

关键词 后向平滑 平方根容积卡尔曼滤波 Q-R分解 单站无源定位

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卡尔曼平滑算法在高精度速度场解算中的应用 被引量：3

16

作者 卢浩 成英燕 +2 位作者 程鹏飞 王周杰 曹多明 《测绘科学》 CSCD 北大核心 2021年第4期6-11,共6页

为了获得更高精度的速度场,根据卡尔曼平滑估计的原理,该文提出将卡尔曼平滑算法应用到速度场解算中的方法。该方法在卡尔曼滤波的基础上,根据已得滤波估计值进行反向卡尔曼滤波估计,将正向滤波解和反向滤波解进行加权平均,从而提高速... 为了获得更高精度的速度场,根据卡尔曼平滑估计的原理,该文提出将卡尔曼平滑算法应用到速度场解算中的方法。该方法在卡尔曼滤波的基础上,根据已得滤波估计值进行反向卡尔曼滤波估计,将正向滤波解和反向滤波解进行加权平均,从而提高速度场解算的精度。利用SOPAC网站产出的2017—2019年共3 a的包含全球IGS站点的单日松弛解H文件,分别采用经典卡尔曼滤波和卡尔曼平滑两种方法进行速度场的解算。结果表明,采用卡尔曼平滑算法较经典卡尔曼滤波在外符合精度上有10.5%的提升,在内符合精度上有10.7%的提升;分析可得,采用将正向滤波解与反向滤波解进行加权平均的卡尔曼平滑算法可提升速度场的解算精度。 展开更多

关键词 卡尔曼滤波 反向滤波 卡尔曼平滑 速度场

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基于贝叶斯估计的平滑算法

17

作者 宋超 郝金明 《测绘科学》 CSCD 北大核心 2013年第3期52-53,51,共3页

基于贝叶斯估计的平滑算法是在事后处理的情况下,依据过去直至现在的观测值去估计过去的历史状态,以有效提高精度。而滤波是依据过去直至现在的观测值去估计现在的状态。从理论上讲,由于平滑用了所求估计时刻之后的观测值,平滑算法应比... 基于贝叶斯估计的平滑算法是在事后处理的情况下,依据过去直至现在的观测值去估计过去的历史状态,以有效提高精度。而滤波是依据过去直至现在的观测值去估计现在的状态。从理论上讲,由于平滑用了所求估计时刻之后的观测值,平滑算法应比滤波优异一些。本文设计了2个实验仿真计算,在逼近效果和RMS等方面分别与Kalman滤波和双向滤波加权平均进行了比较。经实验证明,无论是逼近效果还是RMS,平滑算法都要更优一些。 展开更多

关键词 贝叶斯估计 平滑算法 kalman滤波 双向滤波加权平均

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双向卡尔曼滤波器在机载SAR运动补偿中的应用 被引量：3

18

作者 时磊 梁兴东 《科学技术与工程》 2009年第12期3380-3383,共4页

运动补偿系统设计是机载SAR实现高分辨率的一项关键技术,DGPS/IMU组合导航系统已成为当前高分辨率机载SAR基于传感器的运动补偿技术的发展趋势之一。将一种双向卡尔曼平滑滤波算法应用于DGPS/IMU组合导航系统中,实验表明与多传感器组合... 运动补偿系统设计是机载SAR实现高分辨率的一项关键技术,DGPS/IMU组合导航系统已成为当前高分辨率机载SAR基于传感器的运动补偿技术的发展趋势之一。将一种双向卡尔曼平滑滤波算法应用于DGPS/IMU组合导航系统中,实验表明与多传感器组合导航系统数据处理中最常用的算法工具——卡尔曼滤波器相比,该算法可以为机载SAR提供更高精度的运动补偿信息。 展开更多

关键词 双向卡尔曼平滑滤波 组合导航 机载合成孔径雷达

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基于M估计的鲁棒后向平滑CKF单站跟踪算法 被引量：4

19

作者 任臻 李积英 吴昊 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2019年第11期74-79,166,共7页

提出一种基于M估计的鲁棒后向平滑容积卡尔曼滤波(M-estimated based Robust Backward-Smoothing Cubature Kalman Filter,MR-BSCKF)算法。该算法将改进的M估计思想引入后向平滑容积卡尔曼滤波(BSCKF)算法中,引入Mahalanobis距离构建P-H... 提出一种基于M估计的鲁棒后向平滑容积卡尔曼滤波(M-estimated based Robust Backward-Smoothing Cubature Kalman Filter,MR-BSCKF)算法。该算法将改进的M估计思想引入后向平滑容积卡尔曼滤波(BSCKF)算法中,引入Mahalanobis距离构建P-Huber等价权函数,通过降低野值误判概率进一步提高滤波算法的鲁棒性;在传统CKF算法的基础上增加后向平滑函数,通过后向平滑和前向滤波相结合的二次滤波进一步提高滤波的精度,实现了算法精度和抗野值能力的统一。仿真结果表明,与传统算法相比,MR-BSCKF在有野值和无野值的情况下都能够得到更加准确的目标跟踪结果,且鲁棒性更强。 展开更多

关键词 单站目标跟踪 非线性滤波 容积卡尔曼滤波 后向平滑 野值 M估计

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后向平滑容积滤波算法处理与分析组合导航数据 被引量：2

20

作者 燕欢 郭杭 +3 位作者 Marcin URADZINSKI 熊剑 Jacek RAPI SKI 洪海斌 《导航定位学报》 2015年第1期83-87,共5页

通过研究采用经过改进的容积卡尔曼滤波算法,结合后向平滑滤波的思想联合解算全球定位系统/惯性导航系统数据。两次车载实验在波兰进行,分别是波兰研发的惯性传感器/单频全球定位系统和国产双频双模全球定位系统/惯导组合导航系统与差... 通过研究采用经过改进的容积卡尔曼滤波算法,结合后向平滑滤波的思想联合解算全球定位系统/惯性导航系统数据。两次车载实验在波兰进行,分别是波兰研发的惯性传感器/单频全球定位系统和国产双频双模全球定位系统/惯导组合导航系统与差分全球定位系统数据比较的车载实验。并将实验得到的数据进行如下处理:其一是将单频全球定位系统/惯导联合解算后的结果,与差分全球定位系统数据进行对比;其二是用国产组合导航系统解算结果与差分数据结果进行对比。经处理后发现,低精度的单频全球定位系统/惯导解算的结果,用后向平滑容积卡尔曼滤波算法处理后精度得以提高,达到了中等精度的国产组合导航系统同样的精度。这个结论证明后向平滑滤波结合容积卡尔曼滤波是解算车载组合导航数据的有效方法。 展开更多

关键词 后向平滑滤波 容积卡尔曼滤波 惯性导航系统 差分定位

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