仪器仪表学报
儀器儀錶學報
의기의표학보
CHINESE JOURNAL OF SCIENTIFIC INSTRUMENT
2010年
5期
1114-1119
,共6页
牛新亮%赵国庆%张永顺%刘原华
牛新亮%趙國慶%張永順%劉原華
우신량%조국경%장영순%류원화
无源定位%时差%卡尔曼滤波%迭代%改进
無源定位%時差%卡爾曼濾波%迭代%改進
무원정위%시차%잡이만려파%질대%개진
针对无源时差定位系统实时性要求较高、初始估计误差较大的特点,分析了现有各种滤波方法在实际工程应用中的局限性,在此基础上提出对传统的迭代卡尔曼滤波(IKF)方法进行改进.从其高斯牛顿迭代逼近最大似然估计的实质入手,首先通过修正高斯牛顿迭代的目标函数得到一个基于一步高斯牛顿迭代的滤波更新公式,减小了初始估计误差对整个系统的影响,然后根据其最大似然估计的性质推导了一个新的增益计算公式,减少了求逆运算的次数,提高了整个系统的稳定性,在获得较好定位性能的同时大大提高了系统的处理速度.实验统计结果表明,改进后的IKF方法以较小的时间开销获得了与无迹卡尔曼滤波(UKF)方法相近的定位性能,但其定位性能明显优于扩展卡尔曼滤波(EKF)方法、粒子滤波(PF)方法和传统IKF方法.
針對無源時差定位繫統實時性要求較高、初始估計誤差較大的特點,分析瞭現有各種濾波方法在實際工程應用中的跼限性,在此基礎上提齣對傳統的迭代卡爾曼濾波(IKF)方法進行改進.從其高斯牛頓迭代逼近最大似然估計的實質入手,首先通過脩正高斯牛頓迭代的目標函數得到一箇基于一步高斯牛頓迭代的濾波更新公式,減小瞭初始估計誤差對整箇繫統的影響,然後根據其最大似然估計的性質推導瞭一箇新的增益計算公式,減少瞭求逆運算的次數,提高瞭整箇繫統的穩定性,在穫得較好定位性能的同時大大提高瞭繫統的處理速度.實驗統計結果錶明,改進後的IKF方法以較小的時間開銷穫得瞭與無跡卡爾曼濾波(UKF)方法相近的定位性能,但其定位性能明顯優于擴展卡爾曼濾波(EKF)方法、粒子濾波(PF)方法和傳統IKF方法.
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