模糊自适应Kalman滤波在INS／GPS组合导航系统中的应用

针对INS／GPS组合导航系统中因量测噪声的复杂多变造成的发散问题,引人了一种基于新息方差匹配技术的自适应模糊控制Kalman滤波算法,通过模糊控制器在线调整量测噪声方差,抑制滤波器发散,从而提高导航系统的精度。仿真结果表明该算法具有比常规Kalman滤波更高的精度。     

水下航行器导航系统的模糊自适应多模型滤波方法

为了提高水下航行器组合导航系统的精度,针对系统模型和量测噪声随实际工作环境的不同而变化的特点,提出了一种基于模糊自适应改进多模型滤波的算法。首先依据多模滤波的思想,对系统进行离散化建模;然后基于协方差匹配技术,利用滤波信息的统计方差和计算方差的偏差作为模糊系统输入,设计模糊推理系统调节量测噪声方差,最后给出算法的实现过程。仿真结果表明,所提方法可增强估计算法的抗干扰能力,提高了估计精度。     

基于模型预测扩展卡尔曼滤波的动力定位状态估计

针对传统扩展卡尔曼滤波由于动力定位系统过程噪声不能自适应更新,导致滤波精度下降的问题,提出了一种模型预测扩展卡尔曼滤波算法。该算法通过比较一段时间内的量测值和预测值,估计系统噪声参数,从而实时修正系统过程噪声方差。仿真结果表明,当系统的过程噪声未知的情况下,模型预测扩展卡尔曼滤波的滤波性能明显优于传统扩展卡尔曼滤波。     

自适应算法在单轴激光惯导初始对准中的应用

针对传统的卡尔曼滤波在单轴旋转激光惯导动基座初始对准中当系统噪声和量测噪声未知时,会导致滤波精度下降甚至发散的问题,设计了简化Sage-Husa自适应滤波算法,建立了动基座条件下的单轴旋转激光捷联惯导的误差方程,利用设计的算法进行了仿真,结果表明在误差模型较大时,自适应滤波算法可以很好的提高滤波精度和稳定性。     

基于粒子群优化卡尔曼滤波的水下机器人信号处理

在卡尔曼滤波的基础上,引入粒子群优化算法,对卡尔曼滤波方法进行改进,提出基于粒子群优化的卡尔曼滤波器模型,从而提高水下机器人测量数据的精度,降低系统噪声和量测噪声所带来的误差。水池仿真试验结果表明改进的滤波方法有效、实用。     

模糊自适应卡尔曼滤波在惯性/地磁导航中的应用

为了提高自主、无源组合导航系统的精度和可靠性,针对惯性/地磁组合导航系统中滤波发散、量测噪声统计特征随实际情况不同而变化的问题,本文在无迹卡尔曼滤波的基础上,通过监测滤波新息的方差和均值变化,采用模糊自适应滤波算法,"在线"调整模型中的噪声方差阵,来改变滤波器的估计均方误差和滤波增益.通过自适应调整Sigma采样中权值的比例因子α,来解决UT变换的非局部效应,达到提高组合导航的精度的作用.仿真结果表明,模糊自适应卡尔曼滤波器可以有效的提高惯性/地磁组合导航系统,克服了传统滤波算法的缺点和不足,提高了滤波精度.     

基于H∞滤波技术水动力模型糙率修正方法研究

将H∞滤波法引入水动力学模型,应用于一维河道洪水模拟计算,利用其能在不确定模型噪声及量测噪声统计分布情况的条件下进行状态参数估计的特性,对河道糙率系数进行动态修正.选择淮河流域进行计算检验,证实此方法对提高模拟计算精度效果显著,具有较强的实用性.     

MSINS/GPS深组合导航系统中量测噪声估计

在MSINS/GPS深组合导航系统中,伪距、伪距率噪声对应的量测噪声阵R随环境、卫星位置的改变而改变,它对卡尔曼滤波器的性能影响很大.定点观测能得到量测噪声阵R的准确估计.仿真研究表明,对于MSINS/GPS深组合导航系统,当采用定点观测法估计量测噪声阵R时,卡尔曼滤波器能较好地估计导航参数误差.若适当减小量测噪声阵R,卡尔曼滤波器将提高估计导航参数误差的精度,加快收敛速度.     

自适应卡尔曼滤波技术在水下机器人运动控制中的应用

水下机器人的位置和速度传感器受环境影响较大，数据滤波问题是运动控制的核心问题之一。建立了水下机器人运动的状态方程和量测方程，并在此基础上采用自适应卡尔曼滤波方法对水下机器人的传感器数据进行了滤波分析，并引入渐消记忆指数加权方法，避免了系统误差和量测误差统计特性的不准确对系统滤波效果的影响。结果表明此方法能达到很好的滤波效果。     

一种引入目标运动速度的多站无源时差定位方法

在多站测角的被动目标跟踪中,目标的状态与角度量测值之间存在非线性关系,现有的方法主要是对其进行线性化,但线性化过程会带来滤波精度的下降,甚至会产生滤波发散而丢失目标。针对这一问题提出一种新方法,由于利用多普勒测速原理可以获得目标运动速度,因此将目标运动速度引入量测方程中,通过附加独立信息观测通道以期提高目标跟踪的收敛精度和收敛速度。仿真结果证实会使滤波算法收敛速度加快,收敛精度提高,改善跟踪性能。     

FCS技术在海洋工程设备监控上的应用

阐述了FCS(现场总线控制系统)技术,以国外先进FCS架构为例对FCS技术优势进行了分析,并介绍了FCS技术在某海洋平台上的典型应用。由于FCS技术在信息集成、网络化和智能化等方面的优势,增强了现场信息集成能力、开放性、互换性、互操作性和可集成性,提高了系统可靠性和维护性,降低了系统及工程成本。     

舰船综合自动化系统的现状与发展趋势

文章介绍了舰船综合自动化系统的主要构成和发展现状,以及舰船综合自动化系统的网络体系结构及现场总线应用状况,展望了舰船综合自动化系统的未来发展趋势和前景.     

船舶电网绝缘监测系统的设计与实现

介绍了PROFIBUS-DP现场总线在绝缘监测控制系统中的应用。系统采用现场总线技术与PLC技术,根据船舶电网的运行状态制定相应的绝缘监测策略。当发生电网绝缘故障时,可实现故障支路的快速、准确定位,极大地提高了绝缘监测的效率和可靠性。     

现代船舶电站监控系统的设计研究

综合现场总线控制系统(FCS)、集散控制系统(DCS)和PLC控制系统的各自优点,设计了具有双冗余网络的现代船舶电站监控系统,并对系统的架构、系统的监控功能以及上位控制管理软硬件的选取进行了说明。     

一种分布式监控系统的设计与实现

简要介绍了一种基于PLC和PC工作站的分布式监控系统，探讨了分布式监控系统中与计算机、控制、网络相关的技术问题工程解决方案，提出现场总线控制系统、分布式控制系统与实时分布式数据库系统三者相结合是现代分布式监控系统发展方向。     

A Human–Automation Interface Model to Guide Automation Design of System Functions

A major component of the US Army's Future Combat Systems (FCS) will be a fleet of eight different manned ground vehicles (MGV). There are promises that "advanced automation" will accomplish many of the tasks formerly performed by soldiers in legacy vehicle systems. However, the current approach to automation design does not relieve the soldier operator of tasks; rather, it changes the role of the soldiers and the work they must do, often in ways unintended and unanticipated. This paper proposes a coherent, top-down, overarching approach to the design of a human–automation interaction model. First, a qualitative model is proposed to drive the functional architecture and human–automation interface scheme for the MGV fleet. Second, the proposed model is applied to a portion of the functional flow of the common crew station on the MGV fleet. Finally, the proposed model is demonstrated quantitatively via a computational task-network modeling program (Improved Performance Research and Integration Tool). The modeling approach offers insights into the impacts on human task-loading, workload, and human performance. Implications for human systems integration domains are discussed, including Manpower and Personnel, Human Factors Engineering, Training, System Safety, and Soldier Survivability. The proposed model gives engineers and scientists a top-down approach to explicitly define and design the interactions between proposed automation schemes and the human crew. Although this paper focuses on the Army's FCS MGV fleet, the model and analytical processes proposed, or similar approaches, are appropriate for many manned systems in multiple domains (aviation, space, maritime, ground transportation, manufacturing, etc.).     

场桥燃油计量系统技术改造

为了提高油量计量的准确性,研发了一套新的油位计量系统。介绍了传统的油位计量模式,和改进后的油位计量装置,并对两者效果作了比较。改造后的油位计量系统用超声波检测并可进行油量实时采取。达到了准确计量油量的效果。     

激光测距技术在桥吊下集装箱卡车定位的研究与实现

分析了在桥吊下集装箱定位的现状,介绍了激光对桥吊下集装箱卡车立体扫描测距定位系统的原理和功能,立体扫描测距装置的技术参数和使用效果,并对常规的定位装置与激光立体扫描装置作了比较。     

光学仪器测量海水透明度方法研究

基于海水透明度的光学定义,提出一种新型的海水透明度测量方法。并基于常用的光学器件及测量仪器,设计一套海水透明度的实时测量装置。介绍该测量装置的安装调节方法。该测量装置可以有效实时测量海水透明度。     

门座起重机计量系统技术及其应用

为解决港口装卸作业中对散货的计量,开发了该门座起重机计量系统。介绍港口门座起重机新计量系统的技术方案和配置,电气测量工作原理、技术指标和功能.该系统有2个创新点。应用效果良好。