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导航解算中的系统误差及其协方差矩阵拟合 总被引:17,自引:2,他引:17
利用Kslman滤波进行导航定位计算不得不涉及观测函数模型和动力学模型,而观测函数模型和动力学模型经常含有系统误差或区域性系统误差.本文提出了一种基于移动窗口的函数模型和随机模型系统误差自适应拟合法.基于相同的窗口给出了相应的观测向量和状态预测向量的协方差矩阵估计方法,其协方差矩阵的估计与现有的Sage滤波不同.利用经系统误差修正后的观测向量和状态预测向量及相应的协方差矩阵,再进行动态导航滤波计算,能有效提高导航解的精度.文中给出了开窗估计系统误差的公式,并利用实测数据验证了该算法的可行性和实用性.计算结果表明该算法能有效地抵制系统误差对导航滤波结果的影响. 相似文献
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为合理利用边坡的几何信息和物理信息,控制几何观测异常对形变参数估计的影响,建立了一种带有未知系统误差的滤波模型,并给出了一种基于移动窗口的系统误差自适应拟合法,同时给出了相应的状态预测向量的协方差矩阵估计方法。GPS监测网的计算结果表明,该算法可以通过拟合地球物理信息来减弱观测异常所带来的影响,提高形变参数解算精度。 相似文献
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在吸收Sage-Husa滤波和无迹卡尔曼滤波优点的基础上,利用随机加权估计算法将传统的定义在线性系统上的Sage-Husa噪声估计器推广到非线性系统中,提出一种非线性Sage-Husa随机加权无迹卡尔曼滤波算法。该算法首先利用Sage滤波的开窗平滑方法求得观测残差向量和新息(预测残差)向量的协方差阵;然后用随机加权自适应因子对观测残差和预测残差进行调节;最后对状态预报向量的协方差矩阵进行自适应随机加权估计,以控制观测残差和预测残差对导航精度的影响。计算结果表明,提出的非线性Sage-Husa随机加权无迹卡尔曼滤波算法,滤波精度明显优于无迹卡尔曼滤波和自适应无迹卡尔曼滤波算法,能够提高组合导航的解算精度。 相似文献
4.
论动态自适应滤波 总被引:55,自引:10,他引:55
动态导航与定位的质量取决于对动态载体扰动和观测异常扰动的认知和控制。本文首先介绍了目前广泛使用的Sage自适应滤波,讨论了自适应滤波的残差向量、新息向量及状态参数预报值残差向量的解析关系,以及它们之间的协方差矩阵之间的关系;分析了基于新息向量、残差向量和状态参数预报值残差向量的自适应协方差估计存在的问题。对新近发展起来的抗差滤波、Sage自适应滤波及抗差自适应滤波进行了综合比较与分析,结果表明抗差自适应滤波解算理论与方法除自适应地估计载体状态预报向量的协方差矩阵外,还能自适应地估计任意历元观测量的权。计算结果证实,抗差自适应滤波不仅计算简单,而且能有效地控制观测异常和载体状态扰动异常对动态系统参数估值的影响。 相似文献
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用L-曲线法确定半参数模型中的平滑因子 总被引:7,自引:0,他引:7
提出了一种新的方法——L-曲线法确定平滑因子。通过确定合适的平滑因子,更好地控制了残差部分V^TPV与光滑度部分S^TRS之间的平衡,得到了更准确的参数估值。通过算例,将基于L-曲线法确定平滑因子的半参数模型解算方法和其他方法进行了比较。结果表明,用L-曲线法确定平滑因子后,提高了半参数模型计算结果的精度,可以更好地将观测值中的系统误差分离出来。 相似文献
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基于Kalman滤波定轨的基本原理,本文针对GEO卫星定轨中的系统误差,提出了消参数双向Kalman滤波定轨方法,给出了该方法的状态模型和观测模型,并推导出解算公式.最后以卫星钟差为例,分别对常数项、线性变化和二次多项式形式的系统误差进行了模拟计算,结果表明:该方法能有效削弱系统误差的影响,提高了定轨精度,并能较好地估... 相似文献
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动态导航与定位的质量取决于对动态载体扰动和观测异常扰动的认知和控制质量。在实践中,观测向量及其动态模型信息均可能存在异常,此时若仍利用标准Kalman滤波,则状态滤波解将极不可靠。在标准Kalman滤波原理的基础上,结合模糊控制理论,提出了一种基于模糊理论的抗差Kalman滤波算法。该方法是依据滤波处理后的数据残差,利用模糊理论构造等价权,从而有效控制粗差对导航解的影响,并用算例验证了该方法的可行性和有效性。 相似文献
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Adaptive fitting of systematic errors in navigation 总被引:4,自引:0,他引:4
To use Kalman filtering for kinematic positioning and navigation, we have to deal with both observational and kinematic models. Both of the functional models may contain global or local systematic errors. The influence functions of the systematic errors on the estimates of kinematic states are derived. An adaptive fitting method for systematic errors of the observations and kinematic model errors is presented. The systematic errors are fitted with a mean or a weighted mean by using the residuals of observations and residuals of predicted states within a chosen time window. The covariance matrices of the modified observations and the predicted states are estimated within the same window. The estimation formulae and calculation strategy, as well as a real example, are given. It is shown by theory and calculations that Kalman filtering based on the adaptive fittings of the systematic errors and covariance matrices can, to some degree, resist the influences of systematic errors on the estimated states of navigation. 相似文献
12.
采用地球同步静止卫星的观测数据,通过批处理方法及EM算法分别加以处理。利用偏度、峰度正态性检验方法对批处理方法所得的残差进行正态性检验,鑫诺卫星观测数据中不仅含有偶然误差,还存在系统误差等,批处理方法在处理含有系统误差的观测数据时所得的结果不可靠。相对于批处理方法,利用随机游动模型描述系统误差,基于数字滤波方法的EM算法在处理含有系统误差数据时具有可行性,在一定程度上达到了提高数据处理精度的目的。 相似文献
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Robust estimation of systematic errors of satellite laser range 总被引:13,自引:0,他引:13
Methods for analyzing laser-ranging residuals to estimate station-dependent systematic errors and to eliminate outliers in
satellite laser ranges are discussed. A robust estimator based on an M-estimation principle is introduced. A practical calculation
procedure which provides a robust criterion with high breakdown point and produces robust initial residuals for following
iterative robust estimation is presented. Comparison of the results from the least-squares method with those of the robust
method shows that the results of the station systematic errors from the robust estimator are more reliable.
Received: 18 March 1997 / Accepted: 17 March 1999 相似文献
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本文从分析航空重力向下延拓过程中偶然误差和系统误差的变化特性入手,进而提出处理办法。首先,利用试验说明移去恢复法局限性,同时表明需处理系统误差和偶然误差的必要性。然后,采用理论推演和数值模拟计算分别估计了系统误差和偶然误差影响,试验结果发现:系统误差影响和偶然误差影响均与数据格网间隔、向下延拓高度呈线性关系,当格网化间隔较小和延拓高度较高时系统误差影响和偶然误差影响较大。最后,提出使用半参数模型和正则化算法的两步法估计系统误差和减弱偶然误差影响,试验结果说明两步法处理向下延拓各类误差影响优于仅用半参数模型或正则化算法的结果,在试验数据的偶然误差标准差为2×10~(-5) m/s~2、恒值系统误差3×10~(-5) m/s~2和变值系统误差标准差约1.3×10~(-5) m/s~2时,以及向下延拓高度6.3 km和格网间隔6′的条件下,两步法向下延拓结果的精度可达2.3×10~(-5) m/s~2。 相似文献
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组合GPS/GLONASS精密定位的观测值随机模型 总被引:1,自引:0,他引:1
为了获得组合GPS/GLONASS精密定位结果,该文从理论和数值实例两方面分析了研究组合GPS/GLONASS观测值随机模型的重要性,提出了两种利用观测值的误差残差估计随机模型的方法,即验后估计法和方差-协方差迭代法。理论和数值结果表明,这两种随机模型估计方法与采用经验随机模型相比,可以提高整周模糊度解算的可靠性和定位精度,所提出的观测值随机模型估计方法理论上更严格,实践上可行,并建议采用方差-协方差迭代法估计组合GPS/GLONASS精密定位的观测值随机模型。 相似文献