UKF滤波在农业车载北斗导航系统中的应用

我国自主研制的北斗卫星导航系统已开始应用于农业机械自动导航。针对广泛研究的无源北斗定位系统,由于定位接收机本身误差、环境噪声以及人为干扰等因素的影响,而导致相应的量测序列出现某些粗大的错误数据,使得导航定位不精确。用无迹卡尔曼滤波算法UKF(Unscented Kalman Filter)实现农业车载导航系统的非线性状态估计,避免了EKF方法的线性化近似过程及其引入的线性化截断误差,提高了算法的收敛速度和载体的定位精度。文中针对基于BD导航定位的喷雾机,对车载BD系统进行当前统计建模,用EKF和UKF方法分别进行了滤波仿真。仿真结果表明:在车载导航状态估计中,UKF滤波方法优于EKF滤波方法,定位精度可以达到1米左右。     

基于单极点反馈积累的三种目标跟踪算法

状态误差协方差矩阵和状态估计的精度直接影响卡尔曼滤波(KF)体系的滤波性能。为减小滤波误差,提高滤波精度,基于单极点反馈积累理论,提出了改进的三种滤波算法。该算法利用单极点反馈积累思想,通过综合当前时刻和过去时刻的信息来实现对待估计参数的良好逼近,更新卡尔曼滤波中的状态误差协方差矩阵和状态估计,来提高它们的估计精度,从而达到提高卡尔曼滤波总体性能的目的。理论分析和仿真结果验证了该算法的有效性。     

扩展卡尔曼滤波在目标跟踪中的应用研究

扩展卡尔曼滤波在非平稳矢量信号和噪声环境下具有广泛的应用,针对机动目标运动模型的特点,采用基于扩展卡尔曼滤波的算法对运动目标进行跟踪处理,该算法首先建立了运动目标的状态模型和观测模型,然后对观测数据进行滤波和误差估计处理,最后通过计算机的蒙特卡洛仿真得到了滤波轨迹和运动目标的距离和角度误差,仿真结果表明,扩展卡尔曼滤波算法具有很好的目标跟踪性能.     

GPS动态定位的自适应卡尔曼滤波算法研究

将卡尔曼滤波方法应用于GPS定位解算模型中就可以显著减小定位误差，提高定位精度．但在实际系统中系统状态的精确描述是未知的，在动态滤波中可能会遇到滤波发散和计算发散等问题．在分析了GPS定位误差源的基础上，建立动态GPS定位滤波的一般模型，同时采用了Sage自适应和基于“当前”加速度模型的自适应滤波方法，联合对系统状态噪声方差和量测噪声方差进行自适应修正，有效的解决了动态GPS定位中出现因系统噪声和量测噪声未知而导致的滤波发散问题．同时，联合采用矩阵平方根分解和衰减记忆滤波的方法，有效的解决了误差均方差阵在计算过程中因舍入误差而造成的病态或负定而造成的滤波计算发散问题．计算机仿真结果表明，本算法对滤除随机噪声有良好的效果．     

利用时变噪声贝叶斯卡尔曼滤波的室内移动目标定位

基于射频识别的指纹滤波定位技术是当前室内定位中常使用的技术之一。针对该技术存在的卡尔曼滤波算法不能准确适应环境噪声变化,致使定位精度不高的问题,提出了一种适应时变噪声的贝叶斯卡尔曼滤波算法。所提算法结合Sage-Husa滤波模型和贝叶斯模型,实现了过程和测量协方差矩阵的最优化,有效地降低了噪声,提高了指纹滤波定位的精度。实验结果表明,与变分贝叶斯卡尔曼滤波和Sage-Husa滤波相比,无障碍情况下,基于改进算法的定位精度提高了6%以上;有障碍干扰下,则提高了14. 6%以上。     

机载红外搜索跟踪系统被动定位滤波算法研究

首先用扩展卡尔曼滤波算法构建了机载红外搜索跟踪系统被动定位滤波模型．然后针对该滤波算法要求先验的噪声统计及存在系统观测模型线性化误差影响滤波精度的特点．利用虚拟噪声技术，提出了适合于红外搜索跟踪系统被动定位的自适应扩展卡尔曼滤波算法。该算法实时地估计了虚拟噪声的统计特性，减小了线性化误差，提高了非线性滤波的精度。仿真结果表明，在完全相同的初始条件下，自适应扩展卡尔曼滤波对目标距离和速度的估计结果明显优于扩展卡尔曼滤波，此算法具有很高的工程应用价值。     

基于自适应EKF的相对导航算法研究

针对测距测角相对导航中测量噪声不可精确获知往往导致相对定位精度下降的问题,本文研究了基于自适应扩展卡尔曼滤波(EKF)的相对导航算法。利用泰勒级数展开对测量矩阵进行线性化处理,并利用自适应时变噪声估计方法对测量噪声方差阵进行动态估计,状态噪声方差阵通过惯导特性的先验值获得。仿真结果表明,基于自适应EKF的相对导航算法可获得高精度且连续平滑的相对定位信息,尤其在测量噪声发生变化时更是表现出良好的导航参数估计性能。     

一种基于AIKF的姿态测量算法

惯性测量单元中传感器具有较强的非线性和噪声的不确定性,导致使用常规卡尔曼滤波时误差大,容易出现发散,针对此问题,该文提出了一种改进的自适应增量卡尔曼滤波（AIKF）算法。该算法使用互补滤波将加速度计、磁力计和陀螺仪的数据进行融合,利用滤波后的数据增量作为卡尔曼滤波器的观测量,同时对系统噪声进行自适应在线估计,以获得精准的姿态输出。实验结果表明,该算法能够实现姿态的精准测量,摇摆台试验中俯仰角、横滚角误差小于0.05°,航向角误差小于0.15°,具有较好的噪声抑制能力。     

自适应滤波算法在组合导航系统的应用

从卡尔曼滤波算法的稳定性出发，分析了卡尔曼滤波算法和Sage-Husa滤波算法的缺点，改进了Sage-Husa滤波算法，改进后的算法保证了系统噪声估计方差阵和测量噪声估计方差阵的半正定性和正定性，消除了滤波发散现象。在INS／GPS组合导航系统中进行仿真，仿真结果表明改进后的算法可以有效提高INS／GPS组合导航系统的稳定性．     

基于后向平滑容积卡尔曼滤波的单站无源定位算法

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,并将后向平滑滤波思想与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算法定位精度更高、收敛速度更快。      

CDMA系统中的无线定位技术

位置服务能提供地址信息，进行终端定位、实时监测和跟踪。要及时准确地提供位置服务就需要选择合适的快速实现精确定位的方案。实现CDMA无线定位主要有3种方案：基于网络的定位方案、基于移动台的定位方案、GpsOne技术方案。3种方案的定位精度、可用性、定位时间、保密性和实现成本不同。采用哪种方案需要结合具体的网络情况统筹考虑。网络结构、信息承载协议、信息传输方式是实现无线定位系统的基础，具体实施时有不同实现方式，有些细节需要运营商自行制订规则。     

改进的数字天顶仪定位方法

针对数字天顶仪原有方法计算过程复杂和计算过程中存在误差的问题,通过改变时间补偿方式和优化迭代核心,提出了一种改进的数字天顶仪定位方法.该方法在切平面中进行均值过程,消除了原方法运算中引入的误差,也避免了切平面变换和反变换的反复计算,从而大幅简化了计算流程.通过实验比较了传统方法与改进方法的计算效率和精度,结果表明:改进方法的计算效率比原方法提高了至少6倍;改进方法赤纬的计算精度比原来的15米左右提高了约1.05 m.因此,改进方法能够在一定程度上提高定位的精度.     

一种基于触摸屏生产的新型基板定位方式的探讨

随着多媒体信息查询的普及,触摸屏的应用越来越普遍。但触摸屏生产环节中也有许多需要层合的工艺,且贴附的材料多样化,因此开发一种能适用于触摸屏生产过程中各种不同材料的层合设备具有重要意义。文章介绍了一种光纤定位和CCD定位配合使用的新型基板定位方式。     

基于宽窄融合下的全域定位技术分析

针对我国公安定位上线率偏低的现状,提出宽窄融合下的全域定位方案,使用该方案定位上线率可达100%,大幅提升了公安用户的调度管理效率.文章从需求分析、技术实现到场景分析分别阐述全域定位对公安用户的业务应用.     

多基站无源定位技术在区域定位网络中的应用

多站时差定位是一种较精确的定位方法，它通过处理三个或三个以上测量站采集的信号到达时间来对辐射源定位。文中论述了多站时差无源定位的基本原理，提出了以TDOA多基站小区无源定位系统为基础构建区域定位网络的方案。论述了时差双基无源定位的基本原理，以及小区定位系统的几何布站，地面观测站对空中平台的实时精确定位算法，同步技术，区域组网与越区切换等主要问题的实现方案。     

基于Android平台定位系统设计和实现

分析了Android手机平台和百度定位SDK及其特点,利用Android智能手机平台和百度定位SDK特性,并结合百度Map,设计并实现了一个基于Android智能手机平台的用户定位和运动轨迹回放的地图软件系统,即移动网格营销管理系统.该系统经过严格的测试和实际的运营,基本上满足了企业的需求,具有广阔的拓展应用前景.     

多机器人系统的可观测性及协同定位精度分析

多机器人协同系统的编队队形影响系统的可观测性,应用中发现系统绝对定位能力也是影响协同定位精度的主要因素。针对系统不可观测情况下无法实现协同定位问题,提出了通过增强系统绝对定位能力实现协同定位的方法,重点分析了不同绝对定位能力的多机器人协同定位系统的可观测性对定位精度的影响,确定了系统可观测性的最佳条件。以3个机器人组成的集群为例进行仿真验证了同一观测度情况下,系统的绝对定位能力越强,协同定位精度越高。     

高动态航天器复合定位异常处理方法

针对航天飞行器在高动态状态下的定位问题,提出了基于信息融合的惯性／卫星定位组合方案,建立了惯性／卫星定位信息融合模型,在对高动态定位异常分析的基础上,研究了高动态定位异常的判断和处理方法,通过数值仿真进行故障模拟及处理,结果表明该方法能较好地修正卫星定位异常对复合定位的影响,一定程度上提高了高动态复合定位的工作可靠性。     

UWB无线定位技术探讨

超宽带(UWB)无线定位技术由于功耗低、抗多径效果好、安全性高、系统复杂度低,尤其是能提供非常精确的定位精度等优点,而成为未来无线定位技术的热点和首选。文章将UWB定位技术与其他无线定位技术就定位环境和精度等方面进行了综合比较,探讨了UWB定位技术的理论基础和发展现状,最后对UWB无线定位的未来应用前景进行了展望。     

基于RSSI的传感器网络节点安全定位机制

针对RSSI测距存在的脆弱性问题,提出了一种基于完整性编码和不间断占用信道的安全RSSI测距协议,该协议不仅可以抵抗伪造插入、重放/虫洞等常规攻击,而且可以防止信标信号被恶意干扰而削弱,即可抵抗虚增测距的外部攻击。在此基础上,设计了一种基于RSSI的传感器网络节点安全定位机制,该机制采用可校验的多边测量法来过滤虚减测距的外部攻击,实现安全定位,并对测距协议和定位机制的安全性进行了理论分析。