田方浩
- 作品数：9 被引量：26H指数：4
- 供职机构：中国人民解放军第二炮兵工程大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：电子电信自动化与计算机技术理学一般工业技术更多>>
- 移动卫星通信自适应UKF组合导航姿态估计算法被引量：1
- 2015年
- 为解决组合导航姿态估计航向角可观性弱,姿态估计精度低、易发散的问题,提出了一种单基线GPS辅助观测的组合导航姿态估计算法,通过四元数与修正的Rodrigues参数相互切换避免了四元数加权均值计算和协方差奇异问题,确保了四元数的规范化;通过有效利用单基线GPS航向角辅助观测,改善航向角的可观性,提高了三维姿态角的估计性能;通过使用开关自适应UKF算法,提高了算法的适用性和姿态估计的精度。实验结果证明,UKF姿态估计的精度优于EKF,最终三维姿态角的最小均方误差均在0.36°以内,估计误差均在0.5°以内,满足了宽带移动卫星通信的波束指向要求。
- 赵建伟贾维敏金伟田方浩熊雄
- 关键词：卫星通信组合导航UKF
- 低成本动中通姿态估计算法被引量：1
- 2015年
- 针对低成本微机电惯性测量单元无法满足宽带移动卫星通信系统姿态估计精度的问题,提出了以单基线GPS为辅助敏感器的改进型非线性观测器姿态估计算法。与经典观测器相比,改进算法利用观测器估计姿态代替加速度计估计姿态计算北向矢量的观测矢量,有效解决了加速度计精度与单基线GPS精度不匹配的问题。在单基线GPS不能正常工作的状态下,设计了状态判断开关,成功减少了载体机动加速度对估计结果的影响。试验结果表明:在单基线GPS一直正常工作的条件下,设计的改进非线性观测器的姿态估计精度达到±0.5°;在单基线GPS不能一直正常工作的情况下,在GPS可见弧段其姿态估计精度也达到±0.5°,均优于传统非线性观测器,满足低成本动中通要求。
- 田方浩姚敏立伍宗伟王标标赵鹏
- 关键词：惯性测量单元非线性观测器
- 基于数据拟合插值的自适应姿态估计算法
- 2015年
- 针对高精度惯导输出信息的频率有限,不能很好地满足移动卫星通信控制精度的问题,提出了一种基于数据拟合插值的Sage-Husa自适应卡尔曼滤波姿态估计算法。通过采用三次样条插值提高高精度惯导输出数据的频率,增加系统单位时间内的估计次数;通过自适应卡尔曼滤波算法不断修正滤波误差,避免系统因参数匹配不当引起的滤波发散。实验结果表明:数据拟合插值弥补了系统数据更新频率低的不足,自适应滤波提升了系统应对不同环境的鲁棒性。天线波束姿态估计精度和测控精度也得到明显提高,满足宽带移动卫星通信的波束指向需求。
- 闫志翔姚敏立赵建伟陈叶菁田方浩
- 关键词：卫星通信样条插值
- 稀疏网格平方根求积分非线性滤波器被引量：7
- 2012年
- 针对具有加性噪声的非线性高斯动态系统的状态估计问题,本文提出一种新的基于稀疏网格法的平方根求积分滤波器(SSRQF),该滤波器通过稀疏网格取点来近似计算多维积分并进行平方根滤波.与常规QF的积分点数随着维数呈指数增长相比,该方法的积分点数随着维数呈多项式增长,减少了计算量;理论分析表明,无味卡尔曼滤波器(UKF)只是稀疏网格求积分滤波器(SQF)的一个特例,因此SSRQF在精度和取点上比UKF更为灵活.仿真实验表明,SSRQF的滤波精度均高于UKF和扩展卡尔曼滤波器(EKF),是一种效率较高的高精度非线性滤波算法.
- 伍宗伟姚敏立姚敏立马红光贾维敏
- 关键词：非线性滤波器
- 基于奇异谱分解的微机械加速度计振动噪声抑制方法被引量：5
- 2014年
- 微机械(MEMS)惯性传感器成本低的同时噪声较大,易受振动信号的干扰。为了利用微机械惯性传感器构成低成本姿态估计系统,提出了一种基于奇异谱分解(SSA)的振动噪声预处理方法。SSA方法的实质是利用延迟扩维矩阵进行主成分分析,其延迟相关的算法能够有效地分离出加速度计测量值中的趋势项与周期项,趋势项中包含有需要的姿态变化信号,周期项即为低频振动噪声,根据过零点检测方法提取出趋势项,将该趋势项作为加速度计的测量值,即可实现对振动噪声信号的抑制,有效地提高姿态估计精度。实际的跑车实验验证了该方法的可行性和有效性。
- 伍宗伟姚敏立马红光马帮立田方浩
- 关键词：奇异谱分析振动噪声ANALYSISANALYSIS
- 宽带移动卫星通信系统低成本姿态估计算法被引量：6
- 2013年
- 针对低成本微机电惯性测量单元无法满足宽带移动卫星通信系统姿态估计精度的问题,提出了以单基线GPS为辅助传感器的低成本姿态估计(LCAE)算法。该算法通过互补滤波器对陀螺测量值与加速度计姿态角进行传感器融合。为了克服机动加速度干扰,借助单基线GPS的速率信息及航向信息,加入了机动加速度补偿和侧滑角补偿;为了降低算法对GPS信号的依赖,加入了开关结构。实验结果表明,LCAE算法能够有效去除加速度计测量值中的非重力信息,隔离载体运动对加速度计输出的干扰,姿态角估计精度在GPS信号完全锁定的情况下达到±0.5°以内,在GPS信号不完全锁定的情况下,姿态角估计精度优于开关卡尔曼方法,达到±1°以内,满足低成本移动卫星通信系统要求。
- 田方浩姚敏立周淑华伍宗伟
- 一种低成本动中通测控系统天线姿态估计方法
- 本发明公开了一种低成本动中通测控系统天线姿态估计方法，包括以下步骤：1)主控制器向伺服驱动器发出控制指令，伺服驱动器根据所述控制指令控制电机使动中通移动卫星通信系统中天线的波束指向，使动中通移动卫星通信系统天线的波束指向...
- 伍宗伟李卓群金伟张峰干姚敏立贾维敏田方浩闫志翔周淑华
- 文献传递
- 动中通卫星通信系统级联卡尔曼滤波载体姿态估计方法
- 本发明公开了一种动中通卫星通信系统级联卡尔曼滤波载体姿态估计方法，包括以下步骤：1)主控制器设定组合导航姿态估计算法，得航向角单独估计的卡尔曼滤波系统方程，然后建立航向角单独估计的卡尔曼滤波量测方程ψ<Sub>m</Su...
- 姚敏立伍宗伟张峰干田方浩郝路瑶赵鹏熊雄闫志翔
- 文献传递
- 移动卫星通信低成本多传感器融合姿态估计方法被引量：7
- 2012年
- 针对低成本移动卫星通信终端的天线姿态估计问题,提出了一种基于自适应滤波的低成本多传感器融合姿态估计方法.该方法通过融合微机械陀螺信息和加速度计重力场测量信息来得到精确的水平姿态角估计;通过融合单基线GPS高精度的航向角测量与陀螺信息保证航向角精度.在单基线GPS失锁的情况下,利用机动加速度观测对融合滤波器进行自适应控制,与标准平方根无迹卡尔曼滤波器相比,有效地克服了机动加速度影响.实验结果表明:所提出的低成本姿态估计方法在单基线GPS锁定或短时间失锁情况下,能够满足宽带移动卫星通信天线波束对准精度要求,三维姿态角误差均小于0.5°.
- 伍宗伟姚敏立姚敏立马红光贾维敏
- 关键词：移动卫星通信多传感器融合自适应滤波无迹卡尔曼滤波
