色噪声情况下微分平滑求速的最优滤波问题

本文针对较接近真实的测量误差模型,讨论了最优微分平滑滤波器与白噪声滤波器这两种滤波器误差传播权系数的差别。结果表明,用对白噪声最优的滤波器微分平滑色噪声数据,可能带来很大的精度损失;从实测数据验算结果来看,精度损失一倍以上。表明了从软件方面提高外测精度的潜力。     

大、小增量数据的最优平滑求速问题

本文根据工程实际,将等间隔取样增量数据(称小增量)作基本量,在相关噪声假设条件下,用马尔可夫估计理论,全面研究了二阶多项式最优滤波器中心平滑求速问题。给出了诸主要误差影响的公式;在该误差特性下,比较了优与非优(白噪声滤波器)平滑求速的效果;论证了白噪声时滤波器最佳参数的选取;研完了减小截断误差加权滤波器平滑求速的方法和效果。对通常以等间隔取样增量数椐的累加和(称大增量)为基本量的情况,也用马尔可夫估计理论,作了类似推导、研究和比较。为便于工程直接使用和研究。文中列出了有关数值结果。     

有色观测噪声下的目标跟踪问题

本文讨论了有色观测噪声下的目标跟踪问题,把观测色噪声的成形滤波器假设为AR模型,给出了估计AR模型参数的方法。本文又提出将AR模型参数估计和交互式多模型(IMM)滤波相结合,可以很好地跟踪目标。     

局域增强系统级联双频平滑技术研究(英文)

针对电离层误差时间梯度和空间梯度对局域增强系统的不利影响,提出使用级联双频平滤波方法解决此问题。级联双频平滤波先使用一个双频平滑滤波器精确估计电离层误差,利用得到的估计值修正码伪距观测量中的电离层误差,再使用一个双频平滑滤波器削弱噪声。这样,电离层误差被完全从平滑过程中移出,由L2码观测量引入的附加的噪声也被压制。基于中国民航新航行系统实验室的局域增强系统测试平台所采集的数据对级联双频平滤波的有效性和基于级联双频平滤波的局域增强系统的精度进行了分析。结果表明级联双频平滤波技术可以同时消除电离层误差时间梯度和空间梯度导致的平滑滤波残差和差分校正残差,并具有较低的滤波噪声。     

稳健滤波和平滑技术在跟踪数据中的应用

稳健(Robust)方法用于观测值的滤波和平滑,为处理其中的跳点或野值提供了一种新方法。通过在滤波器和固定滞后的平滑器推导中使用观测值的伪密度,回归的稳健M估算(Mestimates)可用来进行滤波和固定滞后平滑。这些稳健方法用于跟踪数据,可使有野值存在的观测值的估算性能得以改善。这一估算性能的改善,已经过蒙特卡罗方法用模拟跟踪数据做了估算。     

相关系数平稳序列的估计与识别

本文提出了通过观测序列确定不可直接测得的相关系数平稳序列模型参数的方法,详细讨论了相关系数AR(p),MA(q)和ARMA(p,q)序列状态方程的参数估计,为非平稳序列的滤波、预测和平滑提供了依据。文中还给出了观测系统参数的识别方法,与传统方法相比,本文方法考虑了测量噪声的均值和方差随时间变化情况,具有更高的识别精度。      

有色观测噪声下的目标跟踪问题

本文讨论了有色观测噪声下的目标跟踪问题，把观测色噪声的成形滤波器假设为ＡＲ模型，给出了估计ＡＲ模型参数的方法。本文又提出将ＡＲ模型参数估计和交互式多模型（ＩＭＭ）滤波相结合，可以很好地跟踪目标。     

一种基于盲同态解卷积的SAR成像自聚焦算法

针对大气扰动及飞行平台不稳引起机载合成孔径雷达(SAR)图像散焦的问题,提出了一种新的自聚焦算法来估算运动误差。该算法是基于运动误差函数及场景散射函数平滑特性的差异来进行估计的,利用复对数变换将图像的幅度与相位信息分离,进而分别对相位及幅度信息进行处理。运动误差通常为慢变函数,而场景的散射信息具有某种随机特性。因此,经过复对数变换后,运动误差及散射信息可以通过滤波器进行分离,将相位中的随机噪声去除,从而保留了慢变的运动误差函数。为了去除噪声信息,需要建立一个平滑滤波器,利用Daubechies小波的尺度函数构造Riesz基向量,从而建立了正交子空间,通过所建立信号子空间及噪声子空间组建平滑滤波器,最终可以获得准确的运动误差。在实验部分,分别利用仿真数据及实测数据对本文方法进行验证,最终结果分析表明该方法具有很高的估计精度及执行效率。     

应用AR模型统计连续波雷达测量数据的随机噪声

高精度测量数据的随机噪声特性的精确统计,是为评定导弹性能和精度提供高精度弹道参数的重要环节之一,本文介绍应用时间序列分析新理论AR(P)自回归模型来精确统计连续波测量雷达随机误差噪声特性,无论从适应性、真实性和统计效果上来说,比变量差分法和最小二乘拟合残差法具有明显的优越性。     

基于相位平滑伪距的GNSS时差监测评估

随着全球卫星导航系统进一步的发展和完善,在系统层面上对各个GNSS进行实时时差监测是必要的。为了降低时差监测中伪距观测值的观测噪声及多径误差对时差监测的影响,采用相位平滑伪距的方法对伪距观测值的噪声及多径误差进行平滑,该方法可以实时地对伪距观测值进行处理,并且具有较好的平滑效果。利用平滑后的伪距观测值进行时差监测可以将时差监测值的标准差由2~4ns降低到1~3ns,噪声降低比率平均在20%以上。在与BIPM公布的时差数据相比,GPS-GLONASS实测值也具有较好的一致性,可以满足GNSS时差监测与预报的需求。     

飞行器测控专业委员会一九八二年学术讨论会论文题录

一、测,数据处理与精度分析使用连续波雷达测速信息直接求速的方法刘铭章(见本期)色噪声数据多项式平滑的若干问题陈守廉(见本期)许氏模型方法及其应用研究吴平李波(见本期)递推最小二乘估计与测量体制刘利生(见本期)常增益递推滤波器及其稳定性王彦顺无动力段轨道约束的BET方法及其应用吴平数字信号的最小相位分析程纬国误差分离中的自适应估计张金槐(见本刊82年第四期)地球同步卫星的定轨精度分析陆钟麟李显霖用于卫星激光测距数据处理的两种序贯估计算法的比较何妙福计算机实时自动判断运载火箭的飞行状态鲁梓成陈世如外弹道测量系统实…     

基于自适应扩展卡尔曼滤波的载波跟踪算法

精确的载波相位测量是精密测距中一个很重要的研究点。针对传统扩展卡尔曼滤波(EKF)的固定设计在先验信息不充分和动态变化环境中存在的不足,提出了一种基于自适应扩展卡尔曼滤波(AEKF)的载波跟踪算法。该算法通过实时监测滤波器新息或残差的动态变化,以修正状态噪声方差和观测噪声方差,进而调整滤波器增益,控制状态预测值和观测值在滤波结果中的权重。理论分析和仿真结果表明,本算法充分利用了观测信号的统计特性,克服了传统扩展卡尔曼滤波算法的不足,能够获得更好的载波跟踪性能。     

GPS小波去噪的误差方差建模技术与试验

如何消除GPS观测数据的噪声以提高定位精度并估算消噪信号的误差方差对工程测量具有重要意义。在介绍小波多尺度分析的基础上,推导了在小波多尺度分析巾平滑信号误差的理论方差模型。并通过实际的GPS单点静态定位试验给予验证。试验结果表明,该方法在有效消除噪声的同时,计算得到的各尺度平滑信号的误差方差与理论方差模型基本一致。     

载波相位平滑伪距在GPS/SINS紧组合导航系统中的应用

针对GPS/SINS紧组合导航系统中伪距噪声大从而引起组合导航系统精度低的问题,提出了将载波相位平滑伪距方法引入到组合导航系统中,利用具有较高精度的载波相位对低精度伪距进行平滑滤波,在建立观测方程的同时,为了减小Kalman滤波器计算量,选用最佳4颗卫星的伪距与伪距率作为观测值,并提出了一种四面体选星法,该方法不需要进行矩阵求逆运算,减小了运算量。利用光纤陀螺捷联惯导系统与GPS接收机搭建了实验验证系统,通过车载实验对所提出的方法进行了验证,实验结果表明,经过载波相位平滑后的伪距噪声得到了降低,从而能够进一步提高GPS/SINS组合导航系统的定位精度,其位置误差均方根值相比无载波相位平滑减小近40%。     

利用FIR滤波器生成随机振动试验驱动信号的新方法

 阐述了一种利用有限冲击响应(FIR) 滤波器生成随机振动试验驱动信号的新方法。该方法通过设计一个FIR 滤波器对白噪声序列进行滤波,使滤波器输出序列的功率谱密度满足试验驱动信号的要求。在随机振动试验控制中,将FIR 滤波器和试验的受控对象组成增广系统,这将有助于简化对控制系统的分析和设计。     

α-β与α-β-γ滤波器首参数的选取

本文讨论了α-β与α-β一γ滤波器首参数α的选取问题。假设系统状态方程存在递推截断误差,观测方程存在随机误差。当滤波器进入稳态时,以滤波器的输出误差协方差阵谱模范数达到最小为最优准则,为确定滤波器增益矢量中的首参数α,导出了一种选取首参数的算法。按此算法计算验证,其结果是令人满意的。     

用于非线性跟踪问题的一种新的粒子滤波器

机动目标跟踪系统通常是非线性而且不完全观测的 ,所以问题的关键在于每一时刻的目标机动性都是高度不确定的。提出了一种新的平滑粒子滤波算法 ,该算法在粒子滤波器中加入了对系统模型的概率分布密度的平滑处理 ,从而很好的解决了目标的机动性估计问题。在仿真研究中 ,与辅助粒子滤波器的比较验证了本文算法处理非线性跟踪问题的优越性     

外测系统共同校准方法初探

一、前言在外测数据的处理中,常涉及到两类误差,即随机误差和系统误差。对于随机误差,通常采用数据平滑的方法减弱其影响;而对系统误差,有时不作修正,仅估计其对测量结果的影响。当然,系统误差较小或测量精度要求较低时,是可以这样做的。但当要求提高精度时,这样处理就有问题了。而且仅靠提高硬设备的精度或靠增加设备数量来提高外测精度往往会有困难,也是不经济的。这就促使我们采用“软设备”去解决系统误差问题,即在不增加设备的情况下综合利用现有设备(如二种以上的设备),合理应用统计数学方法,尽可能减小随机误差的影响,分离系统误差,并予以修正,以提高外测系统的精度,获得高精度的弹道参数。     

激光脉冲法背温信号中噪声信号的滤除方法

针对激光脉冲法背温信号中存在的噪声干扰,通过频谱分析确定了噪声信号的频率范围,设计了相应的FIR数字滤波器,并对滤波后存在的残留噪声进行了递推平滑滤波.滤波前后的数据对比表明,该方法能有效滤波背温信号中的噪声.     

基于模糊自适应扩展卡尔曼滤波器的异步电动机无速度传感器控制

针对传统扩展卡尔曼滤波器(EKF)固定的噪声协方差矩阵在观测感应电动机转速时不能同时满足系统动态和静态下精确估计的问题,提出了一种模糊自适应调整噪声协方差的方法。该方法可以根据状态鉴别器输出状态,经模糊自适应调整噪声协方差矩阵参数,解决了系统在动态和静态时对噪声协方差矩阵中不同参数需求的问题。仿真表明所提模糊自适应EKF转速估计精度更高,有效地提高了系统的抗干扰能力。