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国家自然科学基金(61174193): 作品数：37 被引量：193H指数：7; 相关作者：高社生胡高歌杨一赵岩阎海峰更多>>; 相关机构：西北工业大学航天恒星科技有限公司武警后勤学院更多>>; 发文基金：国家自然科学基金陕西省自然科学基金航天科技创新基金更多>>; 相关领域：航空宇航科学技术交通运输工程自动化与计算机技术电子电信更多>>

抗差自适应Sage滤波及其在组合导航中的应用被引量：11: 2015年; 针对卡尔曼滤波需要精确已知状态数学模型及其统计特性的问题,提出一种抗差自适应Sage滤波算法。该方法以Sage滤波为基本框架,吸收了抗差估计和自适应滤波的优点,利用Sage滤波开窗法求得观测残差向量和新息(预测残差)向量的协方差阵,由抗差估计方法确定观测噪声协方差矩阵,利用自适应因子调整动力学模型噪声协方差矩阵,以控制观测异常和动力学模型噪声对导航精度的影响。将提出的算法应用到捷联惯性导航(SINS)/合成孔径雷达(SAR)组合导航系统中,并与Kalman滤波和Sage滤波进行比较分析,仿真结果表明,提出的新算法不但能有效地控制观测异常和动态模型异常对状态参数估值的影响,而且能够抵制状态扰动,提高组合导航系统的滤波精度。; 高怡高社生; 关键词：KALMAN滤波抗差估计自适应滤波

平流层飞艇抗风场干扰约束Unscented卡尔曼滤波算法设计与应用: 2017年; 为了提高风场干扰环境下飞艇的导航精度,研究飞艇抗风场干扰导航算法。在建立风场干扰条件下飞艇速度误差约束模型的基础上,设计抗风场干扰的约束Unscented卡尔曼滤波算法。确定风场干扰条件下飞艇的速度误差约束量,将该约束与Unscented卡尔曼滤波算法相结合,对速度误差进行估计和补偿,以减小风场对飞艇定位精度的影响;证明该算法的状态估计量不仅是无偏的,而且协方差小于标准Unscented卡尔曼滤波的协方差;将提出的算法应用于捷联惯导/天文/合成孔径雷达组合导航系统中进行仿真验证,并与自适应扩展卡尔曼滤波和抗差自适应Unscented卡尔曼滤波算法进行比较。结果表明:提出的约束Unscented卡尔曼滤波算法的滤波性能明显优于自适应扩展卡尔曼滤波和抗差自适应Unscented卡尔曼滤波算法,能够有效抑制风场对飞艇定位精度的影响,提高飞艇的导航定位精度。; 赵岩高社生丁晓韦道知; 关键词：组合导航平流层飞艇

自适应CDPF及其在组合导航中的应用被引量：3: 2014年; 在组合导航系统中,高精度的导航算法对导航解算精度有非常重要的影响。为提高捷联惯导(SINS)/合成孔径雷达(SAR)组合导航系统定位的解算精度,针对粒子滤波中密度分布函数难以选取的问题,提出一种新的自适应中心差分粒子滤波(CDPF)算法。通过中心差分卡尔曼滤波来获取状态均值和协方差阵,计算获得自适应因子,并利用得到的因子自适应的调节均值和方差信息,得到一种参数可调节的重要性密度分布函数,提高了滤波精度,使滤波性能明显改善,能更好地解决非线性非高斯系统模型的滤波问题。将提出的算法应用于SINS/SAR组合导航系统中,仿真结果表明,改进的滤波算法能提高导航定位的解算精度,系统优化性能明显优于扩展卡尔曼滤波、粒子滤波以及中心差分粒子滤波。; 薛丽高社生杨一; 关键词：粒子滤波组合导航

低检测概率条件下的多传感器机动多目标跟踪方法研究被引量：2: 2013年; 为解决低检测概率条件下的多传感器非线性、机动、多目标检测、数据关联及滤波问题,首先对目标数量进行随机过程建模,其次应用模型参数以及目标数量对目标状态进行了增广,最后应用多模型粒子滤波器(MMPF)对多传感器在低检测概率条件下的机动多目标跟踪进行了仿真。仿真结果表明:基于MMPF的低检测概率目标跟踪方法能够有效检测目标数量,同时对机动多目标具有良好的跟踪性能。; 倪龙强高社生薛丽; 关键词：多传感器融合目标跟踪粒子滤波数据关联

临近空间伪卫星几何布局方案设计被引量：11: 2014年; 临近空间伪卫星的定位精度与其几何布局有密切关系。为了提高伪卫星的定位精度,在研究现有伪卫星几何布局方案的基础上,提出了一组新的伪卫星布局方案。首先,在研究卫星数目与几何精度因子(geometric dilution of precision,GDOP)关系的基础上,确定了6颗伪卫星独立组网定位的设计方案;然后,分析了伪卫星的高度角和方位角对GDOP的影响,设计了基于临近空间飞艇的6颗伪卫星布局新方案。最后,将提出的伪卫星布局新方案与现有的布局方案进行仿真验证和比较。结果表明,提出的新方案不但增加了用户的定位区域范围,而且在定位区域内减小了GDOP,提高了定位精度。; 杨一高社生阎海峰; 关键词：几何精度因子

抗差自适应插值粒子滤波及其在组合导航中的应用被引量：4: 2012年; 针对粒子滤波存在的粒子退化和重要性密度函数难以选取的问题,在吸收抗差自适应滤波、二阶插值滤波和粒子滤波算法优点的基础上,提出了一种新的抗差自适应插值粒子滤波算法。该算法利用二阶插值滤波算法得到重要性密度函数,通过抗差自适应因子实时控制动力学模型误差及观测异常对导航解的影响。将该算法应用于SINS/CNS/SAR组合导航系统进行计算仿真,并与经典的粒子滤波算法进行比较分析。结果表明,提出的滤波算法得到的姿态误差控制在[-0.3′,+0.3′],速度误差控制在[-0.4 m/s,+0.4 m/s],位置误差控制在[-5 m,+5 m],性能明显优于经典的粒子滤波算法。新的滤波算法不但能够有效地抑制粒子退化,而且能够有效地控制动力学模型误差及观测异常的影响,提高了组合导航的滤波精度。; 高社生宋飞彪薛丽; 关键词：粒子滤波插值滤波

伪卫星协同编队控制与仿真被引量：2: 2013年; 为保持4颗编队伪卫星的最佳几何布局,设计了一种综合自适应神经网络编队控制器,利用李亚普诺夫稳定性理论证明了"长机一僚机"方式的两机编队系统的稳定性。以两机编队为单元,根据相对位置和参考坐标系统,采用综合自适应神经网络结构对伪卫星系统进行分布式协同编队控制,使系统快速跟踪指令并保持最佳编队队形。对以无人机为平台的4颗伪卫星编队进行仿真,结果表明僚机能够快速跟随长机飞行并保持最佳编队队形,证明该编队控制器具有良好的稳定性和鲁棒性。; 党进伟高社生张极; 关键词：伪卫星自适应神经网络分布式控制

自适应GHPF及其在组合导航中的应用被引量：4: 2013年; 研究组合导航系统精度优化问题,针对粒子滤波存在重要性密度函数难以选取的问题,提出一种新的自适应GHPF算法,通过高斯-厄米特滤波来获取状态均值和协方差阵,计算自适应因子并利用自适应因子调节均值和方差,得到一种参数可调节的重要性密度函数。重要性密度函数考虑了最新量测的影响,提高了滤波精度,使滤波性能明显改善,能更好地解决非线性非高斯系统模型的滤波问题。将提出的算法应用于SINS/SAR组合导航系统中,仿真结果表明,提出的滤波算法能提高导航计算的精度,定位性能明显优于与扩展Kalman滤波、粒子滤波以及高斯-厄米特粒子滤波。; 薛丽高社生胡高歌; 关键词：粒子滤波组合导航

基于随机加权估计的Sage自适应滤波及其在导航中的应用被引量：4: 2014年; 为了克服Kalman滤波和Sage自适应滤波的缺点,在分析基于新息向量、残差向量和状态改正数向量的自适应协方差估计存在问题的基础上,提出根据新息向量、残差向量和状态改正数对滤波精度影响的不同程度,采用随机加权法对新息向量、残差向量和状态改正数进行估计,以得到观测噪声协方差矩阵和系统动态噪声协方差矩阵。进一步,利用随机加权法对观测噪声协方差阵和系统噪声协方差阵进行估计,以提高动态导航定位的滤波解算精度。研究结果表明,基于随机加权估计的Sage自适应滤波效果明显优于基于算术平均值估计的滤波方法。; 侯俊朱长青阎海峰赵岩; 关键词：导航定位卡尔曼滤波随机加权估计

弹载斜视SAR高分辨率成像算法研究被引量：1: 2013年; 针对弹载SINS/SAR组合导航系统中,导弹机动性会影响SAR成像质量的问题,提出了一种新的Burg-Chirp Scaling-Dechirp成像算法。文中构造改进的相位补偿因子,补偿距离徙动造成的影响,采用Dechirp技术对部分孔径数据进行方位聚焦处理,优化算法结构;同时,建立回波信号观测数据的自回归模型,对图像的二维频谱进行外推,弥补经典CS成像算法空间分辨率受限的不足。将新的算法与CS算法进行仿真比较,结果表明,新的成像算法能有效改善点目标成像质量,提高SAR的成像质量。; 胡秀华胡高歌赵岩高社生; 关键词：CHIRP SCALING算法

国家自然科学基金(61174193)

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