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相似文献
 共查询到18条相似文献,搜索用时 147 毫秒
1.
拟线性最优平滑滤波及其应用   总被引:1,自引:0,他引:1  
在普通推广卡尔曼滤波(E.K.F.)的基础上,提出了一种更加适用于非线性状态方程和观测方程的改进的滤波算法--拟线性最优平滑滤波(Q.L.O.S.F.)算法,在求该滤波算法的状态转移矩阵时,加进了二阶导数项,同时线性化的标称值取为单步平滑值,降低了非线性对滤波的影响,提高了滤波精度。通过对某歼击机的仿真飞行试验数据及实测数据的处理,表明该算法比普通推广卡尔曼滤波具有更好的收敛性、精确性。  相似文献   

2.
 提出一种有效的实时纵向飞行轨迹重构的新方法。为了得到状态估计的快速算法,本文把非线性飞行轨迹重构转化为线性、离散、时变状态和参数估计问题。将数值稳定性好、计算量也小的序列U-D分解滤波算法用于状态方程为线性、观测方程为线性或非线性的滤波问题中。由于测量值中常常含有系统偏差,本文把这些偏差作为增广状态加入增广状态模型中,并利用模型的一些特点,提出偏差分离的U-D分解算法,使计算量大大减少。仿真和实际试飞数据计算表明、本文的方法可得到比平方根协方差滤波更有效的实时飞行轨迹重构结果。  相似文献   

3.
离散系统LMI滤波技术   总被引:1,自引:0,他引:1  
给出了一种离散系统最优滤波器的线性矩阵不等式(LMI)设计方法。在系统干扰噪声能量有界情况下,将有约束的滤波问题转换为无约束的最优状态估计问题。利用LMI方法给出了最优无偏滤波器存在的充分必要条件,所得滤波器的阶数小于系统状态个数。将LMI方法应用于飞机飞行试验数据处理中,分析了实际飞行条件下飞机运动的模型,并对该模型进行扩展线性化处理,得到了一个较易实现的LMI滤波算法。仿真结果表明,所提出的算  相似文献   

4.
 针对混合线性/非线性模型,提出一种新的递推估计滤波算法,称为准高斯Rao-Blackwellized粒子滤波器(Q-GRBPF)。算法采用Rao-Blackwellized思想,将线性状态与非线性状态进行分离,对非线性状态运用准高斯粒子滤波(Q-GPF)算法进行估计,并将其后验分布近似为单个高斯分布,再利用非线性状态的估计值对线性状态进行卡尔曼滤波(KF)估计。将Q-GRBPF应用于目标跟踪的仿真结果表明,与Rao-Blackwellized粒子滤波器(RBPF)相比,Q-GRBPF在保证估计精度的前提下有效降低了计算复杂度,计算时间约为RBPF的58%;与Q-GPF相比,x坐标与y坐标的估计精度分别提升了45%和30%,而计算时间也节省了约30%。  相似文献   

5.
 鉴于高动态环境中 G P S信号参数估计和调制数据跳变检测所遇到的问题,采用扩展卡尔曼滤波方法( E K F)对信号参数进行了估计,分析了通过载波辅助技术实现伪码延时估计的原理,重点研究了一种简单的数据跳变检测和估计参数修正方法。模拟结果表明这种方法在信号参数估计精度和动态跟踪性能等方面都能够满足高动态环境的要求。  相似文献   

6.
Rao-Blackwellized粒子概率假设密度滤波算法   总被引:6,自引:1,他引:5  
 针对多目标跟踪(MTT),提出一种新的基于随机集的滤波算法,称为Rao-Blackwellized粒子概率假设密度滤波算法(RBP-PHDF)。算法运用Rao-Blackwellized思想,通过挖掘分析“混合线性/非线性模型”的结构,采用序列蒙特卡罗(SMC)方法预测与估计概率假设密度(PHD)迭代式中各个目标的非线性状态,并利用非线性状态粒子中包含的信息,使用卡尔曼滤波器(KF)对线性状态进行预测与估计。以更好地估计PHD进而提高各目标状态估计精度。分析与MTT仿真的结果表明,在相同的仿真条件下,与现有序列蒙特卡罗概率假设密度滤波算法(SMC-PHDF)相比,RBP-PHDF在降低粒子维数、减少计算量的同时,有效提升了估计精度。  相似文献   

7.
为了有效地利用飞行器气动参数估计结果,必须同时给出估计结果的不确定度,因此研究了不确定度评价方法.当试验样本较多时,样本标准差具有明确的统计含义,比分散度能够更好地描述参数估计的不确定度.对于单个试验样本,基于不确定度椭球导出的C-R(Cramer-Rao)界是参数估计不确定度最好的理论预测,但利用飞行实测数据得到的C-R界普遍比样本标准差小.鉴于此,通过在低频有色噪声的基础上构造白噪声的方法,得到了一种C-R界修正方法,并通过仿真算例验证了修正方法的正确性.最后,将C-R界修正方法应用于飞行实测数据,得到的修正C-R界与利用多次飞行试验参数估计结果计算的样本标准差比较一致,表明该修正方法能够较好地给出参数估计的不确定度区间.  相似文献   

8.
宫晓琳  房建成 《航空学报》2008,29(1):102-109
 机载合成孔径雷达(SAR)运动补偿用位置姿态系统(POS)的定位精度直接影响SAR成像的效果。为进一步提高POS的导航精度,提出将模型预测滤波(MPF)与扩展卡尔曼滤波(EKF)相结合的方法应用于POS中。该方法不需要假设模型误差为高斯过程,并能够在线实时估计并修正系统模型,有效解决了MPF算法与系统模型不完全兼容的问题。飞行试验结果表明,该方法的收敛速度和滤波精度均明显优于目前工程应用中的KF和EKF,特别是大大提高了POS的定位精度;同时该算法与线性滤波KF的计算量相当,更好地满足了工程应用对导航精度和实时性的要求。  相似文献   

9.
操纵面故障对飞行包线的影响研究   总被引:2,自引:0,他引:2  
进行飞机操纵机构故障时飞行包线估计对提高飞行安全具有重要意义。针对飞机操纵面故障特点,提出一种在线飞行包线估计方法。首先根据操纵面对飞行动力学参数的影响建立故障参数模型,然后应用基于遗忘因子的最小二乘参数估计方法进行气动参数的在线估计,最后基于参数估计结果进行包线的精确估算和分析,计算结果可为驾驶员和包线保护控制提供参考。仿真分析表明,该方法能精确估计飞行包线范围。  相似文献   

10.
用雷达跟踪来袭弹道式导弹,由于其运动模型、测量噪声的不确定性,成为需要研究的重要问题。经典广义卡尔曼滤波器(EKF)不再适用于这种不确定的问题,因此,引入一种新的区间广义卡尔曼滤波(EIKF)方法来跟踪导弹系统。计算机仿真结果表明本EIKF算法对于这种不确定的、非线性弹道式导弹的测量问题是有效的。  相似文献   

11.
史忠科  王培德 《航空学报》1989,10(10):501-508
 本文根据最小方差估计和分离算法原理,提出一种新的非线性状态估计和偏差辨识的分离算法。并用此算法确定飞行状态和测试仪器的误差,同时U-D分解保证计算效率和数值稳定性。为了得到数据相容性检验的准确结果,本文采用直接离散化的飞机运动模型,以减小模型误差。通过仿真并在我国两种歼击机上实际应用,结果表明本文所给的算法对不同的初值和噪声统计特性都能得到飞行数据相容性检验的一致结果,并能用于低采样率下的数据相容性检验。  相似文献   

12.
估计理论在飞行数据相容性检验中的应用   总被引:1,自引:0,他引:1  
 飞行数据相容性检验在飞行试验数据分析中是很重要的。由于飞行试验测量数据中存在着各种过程噪声(如大气紊流)和测量噪声(如尺度因子偏差、常值系统偏差等),这些误差将会导致飞行数据各通道之间不相容。利用估计理论进行飞行状态估计,同时估计出未知的尺度因子,系统偏差,即进行飞行轨迹重构被认为是飞行数据相容性(一致性)检验的强有力的工具。本文利用推广卡尔曼滤波和信息平方根滤波及平滑进行高速飞机飞行数据的相容性检验,提出了飞机纵向运动和全面运动的新模型,通过仿真和实际计算得出满意的结果。  相似文献   

13.
The estimation problem is defined, and a review of how the linear estimation approach of Kalman filtering is extrapolated to form an extended Kalman filter (EKF), applicable for state estimation in nonlinear systems is presented. A mechanization of an EKF variation known as an iterated EKF, offering improved tracking performance, is treated. A streamlined version of an iterated EKF that has a lesser computational burden (fewer operations per cycle or time step) than prior formulations is offered. A nonlinear filtering application example, to be used as a testbed for this new approach, is described, and the detailed modeling considerations as needed for exoatmospheric random-variable radar target tracking are discussed. The performance of the streamlined mechanization is illustrated in this radar target tracking example, and comparisons are made with the performance of an EKF without measurement iteration  相似文献   

14.
The state-space modeling of partially observed dynamical systems generally requires estimates of unknown parameters. The dynamic state vector together with the static parameter vector can be considered as an augmented state vector. Classical filtering methods, such as the extended Kalman filter (EKF) and the bootstrap particle filter (PF), fail to estimate the augmented state vector. For these classical filters to handle the augmented state vector, a dynamic noise term should be artificially added to the parameter components or to the deterministic component of the dynamical system. However, this approach degrades the estimation performance of the filters. We propose a variant of the PF based on convolution kernel approximation techniques. This approach is tested on a simulated case study.  相似文献   

15.
杨静  冀红霞  魏明坤 《航空学报》2011,32(8):1469-1477
针对一类具有未建模误差和扰动的非线性系统的状态估计问题,提出一种在线估计并补偿模型误差的非线性滤波算法,该算法利用非线性预测滤波(NPF)基于预测输出残差的方差最小的基本原则估计模型误差,冉利用扩展卡尔曼滤波(EKF)的思想对补偿后的模型进行状态估计;详细推导了状态估计误差及其方差阵的传播模型.以卫星姿态确定系统为例,...  相似文献   

16.
《中国航空学报》2023,36(2):17-28
It is common for aircraft to encounter atmospheric turbulence in flight tests. Turbulence is usually modeled as stochastic process noise in the flight dynamics equations. In this paper, parameter estimation of nonlinear dynamic system with both process and measurement noise was studied, and a practical filter error method was proposed. The linearized Kalman filter of first-order approximation was used for state estimation, in which the filter gain, along with the system parameters and the initial states, constituted the parameter vector to be estimated. The unknown parameters and measurement noise covariance were estimated alternately by a relaxation iteration method, and the sensitivities of observations to unknown parameters were calculated by finite difference approximation. Some practical aspects of the method application were discussed. The proposed filter error method was validated by the flight simulation data of a research aircraft. Then, the method was applied to the flight tests of a subscale aircraft, and the aerodynamic stability and control derivatives were estimated. All the estimation results were compared with the results of the output error method to demonstrate the effectiveness of the approach. It is shown that the filter error method is superior to the output error method for flight tests in atmospheric turbulence.  相似文献   

17.
周健  王新民  魏宏珅 《飞行力学》2012,30(2):125-127,131
为了模拟紊流风场下的无人机飞行状态响应,减小紊流风场对无人机飞行速度的影响,使用数值法建立了紊流风场有色噪声模型,生成了符合大气紊流相关特性的紊流风场并对其进行数值仿真。在此基础上,通过状态扩增处理将系统噪声白化,设计出一种基于有色噪声的无人机飞行速度卡尔曼滤波器,该滤波器解决了基本卡尔曼滤波仅适用于白噪声的情况。仿真结果表明,使用此滤波器可有效减小紊流风场对无人机飞行速度的影响,进而满足飞行速度控制输入的精度要求。  相似文献   

18.
飞机性能参数预测的不确定性处理   总被引:2,自引:0,他引:2  
许喆平  郎荣玲  邓小乐 《航空学报》2012,33(6):1100-1107
 利用飞机的性能参数对飞机进行故障预报和状态监控是非常重要的。飞机的性能参数不仅具有非线性而且往往包含噪声,使得故障预测结果具有不确定性。针对这些问题,研究了利用非线性支持向量机处理飞机性能参数的预测问题,通过增加线性约束的方式解决了噪声带来的不确定性问题。此种方法不仅提高了预测的精度,而且模型可以利用适用于处理大规模二次规划的序列最小最优化算法进行求解,使得其可以解决大数据量的预测问题。利用仿真数据以及实际飞机性能参数对该方法进行了实验分析,实验结果表明此方法在精度上较不考虑噪声影响的模型有所提高,对于进一步提高飞机故障预测的精度,从而提高飞机的安全性具有重要意义。  相似文献   

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