机动目标无源跟踪IMM-MKF算法

为提高运动多站对机动目标的无源跟踪性能,提出了一种新的基于交互式多模型-边缘化卡尔曼滤波(IMM-MKF)的机动目标跟踪算法。该算法将交互式多模型(IMM)结构和边缘化卡尔曼滤波(MKF)结合,利用MKF算法对每个模型进行滤波,对滤波结果进行交互作用来得到跟踪结果。以只测角机动目标跟踪为例对所提算法进行仿真分析,仿真结果表明,相对于采用扩展卡尔曼滤波(EKF)、不敏卡尔曼滤波(UKF)及容积卡尔曼滤波(CKF)算法的典型交互式多模型算法,所提算法具有更好的跟踪性能。     

基于相位和频率反馈的GNSS矢量跟踪算法比较与研究

GNSS接收机在室内、高架,都市峡谷以及茂林遮挡等恶略条件下定位导航成为目前研究的重点。与传统的GNSS接收机相比,矢量型导航跟踪算法具有较强的弱信号跟踪能力和抗干扰能力。文章研究了基于扩展卡尔曼滤波算法的GNSS跟踪算法,分别采用误差相位信息和频率信息作为反馈信息,组成矢量型延迟锁相环。分析了两种方式下算法实现的结构模型,通过仿真验证了两种方式在跟踪性能上的一致性。     

基于BP神经网络和模糊推理系统的短时交通流预测

本文研究短时交通流预测。短时交通流预测是智能交通系统研究和实践的必要基础。本文提出和建立了一个短时交通流量预测模型,该模型利用一个基于规则的模糊系统,非线性地组合BP神经网络模型和自适应卡尔曼滤波模型的交通流量预测结果,使得短时交通流量的预测结果更加准确可靠。该模型将传统方法和人工智能方法有机结合,一方面,利用人工神经网络强大的动态非线性映射能力,从而提高预测精度;另一方面,充分发挥卡尔曼滤波的静态线性稳定性,解决了单独使用BP神经网络进行预测时识别率不理想和可信度不高的问题。实验结果表明,本文提出的短时交通流预测模型具有较高的准确度和可靠度。     

基于改进LK光流的目标跟踪算法研究

为了可以在复杂环境下对运动目标进行有效的跟踪,因此对LK(Lucas-Kanade)算法进行了研究并改进。改进的算法采用LK图像配准算法检测目标的状态,可以满足算法对实时性的要求;采用前向后向光流法作为LK框架,使得算法具有自评估能力,不易陷入局部极小值;将压缩感知理论引入LK算法进行目标跟踪,通过对校准误差的L1范数进行最小化来计算目标的状态参数,使得算法可以应对目标外观的变化;引入卡尔曼滤波器作为运动模型,先对物体的位置进行预测,然后再进行分类和检测,能有效地应对由于模板更新而产生的漂移问题。通过大量的实验对算法进行验证,该算法与现有算法相比处理目标在跟踪过程中的外观变化以及环境中的遮挡、光照变化等问题时,仍有较好的性能。     

基于9D IMU的工业机器人体感示教器研究

为适应机器人灵活多变的任务需求,提出了一种基于STM32和9轴惯性传感器(9D Inertial Measurement Units)LSM9DS1的机器人体感示教方案,阐述了体感示教器的硬件结构、软件结构及LSM9DS1的数据融合算法。结果表明,该示教器通过体感与按键结合的方案,简化了示教操作,能够稳定快速地完成机器人示教任务,降低了对操作者的技术要求,有效提升了操作者的示教效率。     

一种基于卡尔曼滤波预测的混凝土布料重量测量方法

在自动混凝土布料系统中,稳定精确测量布料机、布料杆等混凝土布料设备的实时布料量成为行业自动布料的瓶颈.本文提出一种基于卡尔曼滤波器的混凝土重量预测算法,在实时获取称重设备重量的基础上,通过实时计算、迭代修正的方法计算获得混凝土当前的实时布料量.经实际测试,本方法在相同硬件情况下可以大幅提升混凝土实时下料量的精度.     

地月平动点导航仿真程序设计及可行性验证

由于我国地面测控资源有限和全球导航卫星系统对深空导航覆盖效果不足，有必要寻找自主导航方式。平动点导航是一种利用星间测距的深空自主导航方式。本文设计了包含 4 个模块的仿真程序，并利用仿真程序进行可行性仿真。地月 L1Halo 轨道卫星与绕月轨道卫星进行测距测速滤波导航定轨，平动点轨道卫星综合位置误差小于 50m，绕月轨道卫星综合位置误差小于 20m，验证了平动点导航的可行性。     

基于卡尔曼滤波的波浪发电系统反步法最优功率跟踪控制

常规变速控制系统的精度不高,变换器晶闸管开关动作产生的高频纹波较大,为此提出一种基于卡尔曼滤波的反步控制方法。文章通过分析波浪能提取装置的受力及幅频特性,获取了波浪能转化效率最大化的控制条件,并搭建了一套基于卡尔曼滤波的波浪发电反步最优功率控制系统。通过仿真研究了3种控制方法的控制精度和有效性,仿真结果表明:低通滤波反步法存在相位延迟,不能满足最大功率捕获策略的相位条件,影响系统的最终有功功率输出;反步法的跟踪误差较大,导致系统输出的有功功率较低;卡尔曼滤波反步法的动态性能较好,跟踪电流的波形振幅较小,能保证系统全局收敛,在电机速度方向、幅值和频率突变的情况下,仍能快速准确跟踪给定信号,鲁棒性和抗干扰能力更好。