2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、卡爾曼濾波(Kalman Filter)是應用于線性系統(tǒng)的最經(jīng)典的濾波方法,但是在現(xiàn)實的系統(tǒng)中,絕大多數(shù)情況都是非線性的,所以傳統(tǒng)的卡爾曼濾波和線性模型并不能很完整的對系統(tǒng)進行估計。因此建立非線性模型,進行非線性濾波,更加符合現(xiàn)代系統(tǒng)對濾波的性能要求。利用確定性采樣策略來逼近系統(tǒng)的實際分布的非線性濾波方法由于沒有對非線性系統(tǒng)線性化的這一過程,因此得到了人們廣泛地關注和應用。容積積分卡爾曼濾波(Cubature Quadrature Ka

2、lman Filter,CQKF)算法是近年來較為新穎的算法,其特點主要有精度高、更加適應非線性系統(tǒng)等。CQKF算法正在獲得更多的關注,成為處理非線性濾波問題時的有效濾波算法。捷聯(lián)慣性導航系統(tǒng)(Stapdown Inertial NavigationSystem,SINS)在航空、航海、制導等領域有著重要的作用和地位,而初始對準是捷聯(lián)慣導的一項關鍵技術,其對準精度和對準時間直接影響著系統(tǒng)的工作性能。傳統(tǒng)的濾波方法只考慮到方位失準角為小角

3、度的情況,通過將系統(tǒng)模型線性化,完成初始對準。然而實際上方位失準角多數(shù)為大角度,因此建立大方位失準角初始對準模型,是提高慣導系統(tǒng)性能的重要途徑。本文在此基礎上研究了基于CQKF的大方位失準角初始對準方法
  首先,介紹了傳統(tǒng)卡爾曼濾波器原理及其特點,但該算法只能應用于線性模型,因此,本文重點分析了經(jīng)典的容積卡爾曼濾波(Cubature Kalman Filter,CKF)算法。CKF的特點,包括有著嚴格的數(shù)學理論推導過程、濾波不易

4、發(fā)散、精度更高等。
  其次,本文著重研究了CQKF的基本理論和推導過程,并總結了該算法的特點。CQKF是CKF的進化,在完全繼承了其優(yōu)點的同時,進一步提高了濾波精度。CKF在徑向積分部分只取得了一階的精度,針對這個問題,CQKF利用Gauss-Laguerre quadrature準則將該部分的積分精度提高到二階。
  再次,由于噪聲對上述濾波方法的性能有著不可忽視的影響,對先驗噪聲統(tǒng)計準確性的過度依賴是上述所有濾波算法不

5、可避免的問題。在實際應用中,大多數(shù)系統(tǒng)的噪聲統(tǒng)計是不準確甚至是不可知的。針對這樣的問題,本文深入研究了Sage-Husa自適應濾波的原理,將其與CQKF相結合,提出了噪聲自適應的CQKF算法以解決上述問題。
  最后,由于傳統(tǒng)的初始對準將模型線性化,該方法存在著不穩(wěn)定、精度低等問題。針對上述方法存在的適應性和精度等問題,本文介紹并采用了大方位失準角初始對準模型,并將CQKF算法應用于捷聯(lián)慣導大方為失準角初始對準系統(tǒng)中,獲得了更高的

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