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专利号: 2019100792094
申请人: 杭州电子科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 计算;推算;计数
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.噪声相关的带偏差系统的并行式融合估计方法,其特征在于该方法包括以下步骤:步骤1.系统建模;

考虑了一类常见的带偏差多传感器系统为模型,系统过程噪声统计特性已知,存在相关噪声的系统的状态方程、偏差方程和量测方程描述如下:式中,k表示时刻;xk,bk和yi,k分别为系统n维状态向量、m维偏差向量和第i个传感器的p维观测向量; 和vi,k分别为系统状态噪声向量、系统偏差噪声向量和第i个传感器的量n×n p×n测噪声向量;Ak+1,k∈R 为状态转移矩阵;Ci,k∈R 为第i个传感器的状态观测矩阵;过程噪声、偏差噪声和量测噪声均是零均值高斯白噪声序列:vi,k~N(0,Vi,k),且

步骤2.引入解相关技术,重新建立一种噪声不相关的等效模型;

由于状态噪声与量测噪声存在相关性,系统状态方程需要等效变换,重建过程如下所述:首先,在系统状态方程的加上N个为零的公式:

取 则新的状态噪声与偏差噪声、测量噪声不相关,即原系统等效模型为

步骤3.根据第i个量测方程,得到对系统状态的第i个噪声相关的两阶段卡尔曼滤波器的估计值,具体是:通过第i个噪声相关的两阶段卡尔曼滤波器得到无偏差状态、偏差的预测、估计值及其协方差矩阵,通过组合得到对系统状态的第i个噪声相关的两阶段卡尔曼滤波器的估计值;

步骤4.基于噪声相关的两阶段卡尔曼滤波器,对多传感器信息融合模式加入并行式融合模式;

基于多个无偏差滤波器的滤波估计信息,得到无偏差滤波器融合后的状态估计值及其协方差矩阵分别为:式中, 为第i个滤波器的无偏差滤波器融合后的状态估计值及其协方差矩阵;

基于多个偏差滤波器的滤波估计信息,得到偏差滤波器融合后的偏差估计值及其协方差矩阵分别为:式中,bi,k+1/k, 为第i个滤波器的偏差滤波器融合后的状态估计值及其协方差矩阵;

步骤5.将分别融合后的无偏差状态估计值和偏差估计值进行组合,得到系统状态的估计信息xk+1/k+1,