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指数平滑软卡方的低成本惯导组合导航方法
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作者 吴罗俣 贺成艳 +2 位作者 陶明亮 孙延栋 王伶 《全球定位系统》 2026年第1期41-48,共8页
针对低空复杂环境下卫星导航系统观测质量强非平稳、相邻历元突变易导致捷联惯性导航系统(strapdown inertial navigation system,SINS)/GNSS松组合定位解抖动与精度劣化的问题,本文提出一种基于指数平滑的序贯软卡方自适应量测加权方... 针对低空复杂环境下卫星导航系统观测质量强非平稳、相邻历元突变易导致捷联惯性导航系统(strapdown inertial navigation system,SINS)/GNSS松组合定位解抖动与精度劣化的问题,本文提出一种基于指数平滑的序贯软卡方自适应量测加权方法以提升融合解的稳健性与精度.该方法在误差状态卡尔曼滤波(error state Kalman filter,ESKF)框架内,基于归一化新息统计构造分量级一致性检验,并采用双阈值“软”调节机制对异常量测分量进行连续降权,避免硬剔除造成的信息损失;同时引入指数加权滑动平均(exponential weighted moving average,EWMA)对在线更新的量测协方差矩阵进行时间平滑,以抑制量测权重与滤波增益在异常区间的高频切换,从而降低解算振荡.基于MPU6500-GNSS开源数据开展对比验证,结果表明所提方法能够显著削弱异常观测段引起的水平误差尖峰并改善轨迹恢复的平滑性:在1100~1800 s区间,东向误差均方根(root mean square,RMS)由19.303 m降至7.986 m、最大值由99.512 m降至55.325 m,三维定位误差模长RMS由19.411 m降至10.201 m、最大值由99.523 m降至63.223 m.综上,所提方法在卫星导航系统观测质量突变工况下可有效抑制异常量测对融合解的破坏,显著提升低成本惯性测量单元(inertial measurement unit,IMU)/GNSS松组合定位精度与稳定性,并具备实现简洁、统计机理可解释的工程应用优势. 展开更多
关键词 低成本MEMS-IMU 序贯软卡方检验 捷联惯性导航系统(SINS)/GNSS松组合 自适应量测加权 指数加权滑动平均(EWMA)
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一种改进的GNSS/SINS组合导航系统软故障检测算法
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作者 刘丽丽 林雪原 傅景礼 《大地测量与地球动力学》 北大核心 2026年第1期34-39,共6页
目前,组合导航系统软故障的常用检测方法是将序贯概率比检验(SPRT)算法与残差χ^(2)检测算法进行结合,然而该方法存在检测精度不高、无法检测连续多个软故障的缺陷。针对这一问题,首先提出一种基于渐消因子的改进SPRT检测算法,以降低历... 目前,组合导航系统软故障的常用检测方法是将序贯概率比检验(SPRT)算法与残差χ^(2)检测算法进行结合,然而该方法存在检测精度不高、无法检测连续多个软故障的缺陷。针对这一问题,首先提出一种基于渐消因子的改进SPRT检测算法,以降低历史新息对故障检验统计量的影响并增强当前新息对故障检验统计量的作用;然后,设计改进SPRT检测算法的故障检验统计量,与残差χ^(2)检测算法相结合,提出一种改进的组合导航软故障检测算法;最后,基于GNSS/SINS组合导航系统,进行组合导航系统的软故障检测仿真实验。实验结果表明,相对于经典算法、残差χ2检测算法,改进算法不仅检测精度高而且能够高精度地检测连续多个软故障,进而保证组合导航系统的稳定性。 展开更多
关键词 软故障检测 序贯概率比检验 渐消因子 故障检验统计量 组合导航
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基于T-S模糊神经网络模型的编码器故障软闭环容错控制方法 被引量：3
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作者 李炜 李青朋 +1 位作者 毛海杰 龚建兴 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2014年第12期3646-3650,共5页
针对舞台吊杆调速系统中速度反馈元件增量式编码器可能产生的丢码、断码等问题,为防止故障影响的传播,结合数据驱动技术提出了一种基于T-S模糊神经网络(T-S FNN)模型的编码器故障检测与软闭环容错控制方法。首先,利用系统正常运行时的... 针对舞台吊杆调速系统中速度反馈元件增量式编码器可能产生的丢码、断码等问题,为防止故障影响的传播,结合数据驱动技术提出了一种基于T-S模糊神经网络(T-S FNN)模型的编码器故障检测与软闭环容错控制方法。首先,利用系统正常运行时的历史数据建立系统较为精确的T-S FNN预测模型,并用实际编码器测量值与模型预测值相减获得残差信息;其次,将其残差实时数据通过改进的序贯概率比检验(SPRT)算法进行故障检测,以克服检测延迟确保故障检测的可靠性,当检测出故障时,再用T-S FNN模型的预测输出替代故障编码器的输出,实现软闭环方式下的容错运行;最后,针对编码器丢码、断码等故障,采用上述方法进行了软闭环容错控制的有效性仿真验证。仿真结果表明,该方法能够快速可靠地检测到编码器故障,并用预测的重构信息通过容错切换机制,及时、安全地以软闭环方式实现了对故障编码器的容错控制,提高了舞台吊杆调速系统运行的安全可靠性。 展开更多
关键词 舞台吊杆调速系统 增量式编码器 T-S模糊神经网络 改进的序贯概率比检验算法 软闭环容错控制
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