张晓冬
- 作品数：9 被引量：104H指数：7
- 供职机构：西安飞行自动控制研究所更多>>
- 发文基金：中国航空科学基金国家重点基础研究发展计划国家高技术研究发展计划更多>>
- 相关领域：交通运输工程电子电信自动化与计算机技术更多>>
- 卡尔曼滤波系统和量测噪声自适应估计的关联性被引量：7
- 2012年
- 卡尔曼滤波是惯导系统(INS)/GPS组合导航的主要算法之一,Sage-Husa算法是在卡尔曼滤波基础上,为减少系统噪声和量测噪声的不确定性对误差估计的影响而采用的自适应估计方法。对Sage-Husa算法提出了4条改进措施;并通过在3种数据扰动情形下的仿真计算发现,只对一类噪声做自适应估计更容易产生较大的偏差,对系统噪声和量测噪声两类噪声同时做自适应估计,其效果要优于只对一类噪声做自适应估计,把此现象定义为卡尔曼滤波的系统和量测噪声自适应估计的关联性。这个结果不同于一些文献的观点。此项研究对自适应卡尔曼滤波在INS/GPS组合导航的工程化应用有较高的实用价值。
- 魏伟秦永元张晓冬张亚崇
- 关键词：卡尔曼滤波自适应估计
- 机载惯性/天文组合导航研究被引量：15
- 2008年
- 为了满足军用机载平台导航系统对自主性、抗干扰、长航时、高可靠性的要求,设计了一种机载/天文组合导航系统。该系统以激光捷联惯导系统为核心,辅以自主性高、可靠性高的天文导航系统。试验表明,采取一定的技术措施,定位精度有望达到500m,定向精度有望达到30″。
- 岳亚洲田宇张晓冬
- 关键词：组合导航惯性导航天文导航
- 海域地标点可用性评估算法
- 2022年
- 针对飞行器在海域景象匹配导航(SMN)中可遇到的地标点较少且分布不均匀,不能有效辅助惯性导航(INS)的问题,提出了基于概率模型的地标点可用性评估算法。该算法定义了三类海域地标点,给出了三类地标点的匹配方法和策略;根据飞行区内每个位置与所有地标点之间的相对关系、飞行高度、飞行速度、相机的视场角以及INS漂移误差确定每个地标点的可见范围,并结合不同类型地标点在不同飞行高度下的匹配概率,计算得到每个位置的地标点可观测概率,最终给出海域地标点可用性的概率云图。仿真结果验证了该算法的有效性。海域地标点可用性评估结果可为INS有效利用地标点进行航路规划,实现长航时、高精度导航提供依据。
- 田朝旭程咏梅张晓冬杨速姚顺
- 关键词：景象匹配可用性评估
- 基于伪距差分的三星无源北斗/SINS组合导航系统被引量：8
- 2007年
- 由于北斗卫星所处轨道远离地球,无源北斗接收机输出伪距的误差较大,影响了与惯导进行伪距组合时的滤波定位效果。考虑到无源北斗伪距误差建模复杂,且Kalman滤波要求误差模型准确,作者研究了采用单机伪距差分的方法减少滤波量测值误差,通过理论分析建立了基于伪距差分的三星无源北斗/SINS组合模型。跑车试验表明,该组合导航算法可有效提高系统的定位精度,并具有滤波参数调整简单的优点。
- 刘建业康国华岳亚洲张晓冬
- 关键词：钟差伪距差分捷联惯性导航系统组合导航
- 极区飞行间接格网惯性导航算法被引量：15
- 2014年
- 为克服极区经线收敛引起的惯导系统定位定向难题,同时为实现中低纬度地区和高纬度地区导航算法形式的统一,提出了以游移方位惯导编排为内核的极区间接格网导航算法。推导了游移坐标系和格网坐标系间的方向余弦矩阵,以此可间接获取格网航向和格网速度,同时用地心地固坐标替换经纬高定位参数,解决了极区的导航定位问题。仿真分析了两组特定飞行轨迹下的算法性能,并与直接格网惯导力学编排算法进行了比较,结果表明二者导航精度相当,可满足极区导航的需要。
- 周琪岳亚洲张晓冬田宇
- 关键词：极区导航
- 惯性信息辅助的卫星导航欺骗检测技术被引量：16
- 2013年
- 针对转发式卫星欺骗信号传播方向同真实卫星信号的差异,提出一种在惯性信息辅助下,利用载波相位双差观测量进行欺骗信号检测的技术。根据转发式欺骗的特点,推导欺骗条件下的载波相位双差观测方程。利用INS提供的姿态信息,建立载波相位双差与接收机天线基线矢量的关系。将载波相位双差观测值和预测值的差值作为欺骗检测的检验统计量。从故障检测的角度进行检测概率分析,当载波相位双差预测值达到0.3周时,假定虚警概率为0.01,可在单个测量历元内到达99.99%的检测概率。最后通过仿真分析验证了惯性信息辅助下欺骗信号检测的有效性。
- 李四海刘洋张会锁张晓冬
- 关键词：故障检测
- H_∞滤波在惯导/GPS组合导航应用的比较分析被引量：4
- 2012年
- 为分析H∞滤波算法在惯性导航系统INS/GPS组合导航应用中对动态环境的自适应能力,选用卡尔曼滤波算法和Sage-Husa算法作为对照,并改进了Sage-Husa算法,构造了较为全面的惯导系统误差模型、扰动数据情形和飞行轨迹,比较分析了三种算法的自适应能力.仿真结果表明:在这种验证环境中,H∞滤波算法可调参数受到的约束较多,与改进的Sage-Husa算法相比,卡尔曼增益和估计协方误差与量测值变化的相关性较弱,导致自适应能力较弱.在这类模拟动态环境中H∞滤波算法的自适应能力要低于改进的Sage-Husa算法.方法和结果对于鲁棒的INS/GPS组合导航算法的工程化应用有较高的实用价值.
- 魏伟秦永元张晓冬张亚崇
- 关键词：H∞滤波卡尔曼滤波
- 一种新的惯性/天文组合导航方法研究被引量：10
- 2008年
- 针对传统的惯性/天文组合定位定向法不能有效修正惯性导航系统传感器误差所造成的导航误差,研究了一种新的惯性/天文组合导航方法。利用天文导航系统的量测,在初始对准后估计并补偿加速度计偏置误差,在组合导航过程中闭环修正陀螺漂移误差,进而提高组合导航的姿态、速度及定位精度。仿真结果表明了该方法的有效性,并通过与传统组合方法仿真结果的比较,证明了此方法的优越性。
- 岳亚洲张晓冬田宇袁儒冰
- 关键词：组合导航惯性导航天文导航
- 对Sage-Husa算法的改进被引量：33
- 2012年
- 在衍生于卡尔曼滤波的INS/GPS组合导航自适应算法中,Sage-Husa算法是针对不确定的系统噪声协方差阵Q阵和量测噪声协方差阵R阵的经典算法。文中推导了自适应Q阵和R阵,在自适应Q阵中补充了Sage-Husa算法遗失的一些量。为了尽可能多保留信息,构造新方法使得Q阵非负定和R阵正定,取消了易导致估计偏差的均值估计,修改了Sage-Husa算法中使初始噪声方差的作用很快趋于零的设计思想,可控制固定噪声方差的比例。在3种数据扰动环境下,利用动态仿真计算分析和比较了相关算法发现,同时对Q阵和R阵做自适应估计的算法,其抵抗数据扰动的效果要优于固定Q阵只对R阵做自适应估计、或固定R阵只对Q阵做自适应估计的算法,这个结论不同于一些文献的观点。新改进的Sage-Husa算法对自适应Q阵和R阵可分别调节,有较好的适应性和稳定性。
- 魏伟秦永元张晓冬张亚崇
- 关键词：卡尔曼滤波自适应
