基于自协方差最小二乘的组合自适应抗差Kalman滤波方法研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    41801389
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    25.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    D0115.测量与地图学
  • 结题年份:
    2021
  • 批准年份:
    2018
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2019-01-01 至2021-12-31

项目摘要

Kalman filter is a linear recursive minimum variance estimation method, which has been widely used in the field of dynamic measurement data processing. However, in the practical application, the accuracy and reliability of Kalman filter are difficult to be guaranteed due to the influence of dynamic model disturbance, gross error and the unknown noise statistics information, which greatly limits the applicability of Kalman filter method. In this paper, the Autocovariance Least Squares (ALS) algorithm, which has greatly performance in noise covariance estimation, is combined with the adaptive robust filter method to construct a new adaptive robust ALS method. The numerical algorithm of the ALS method is developed to ensure the positive definite and accurate of the noise estimates. The adaptive Kalman filter method based on the correlated noise theory is extended. The anticipated goal of this project will not only enrich and perfect the existing adaptive Kalman filter theory and method, but also provide theoretical support and application guarantee for dynamic data processing in navigation, geodesy and aerospace, and have important scientific significance and application value.
Kalman滤波技术在动态大地测量数据处理领域中有着广泛的应用。然而受限于系统模型异常、粗差观测以及噪声统计信息缺失等因素,Kalman滤波的精度和可靠性难以得到保证。自协方差最小二乘法(ALS)虽然具有较高的噪声协方差估计精度,但无法抵制动态模型异常和粗差观测的影响,而基于自适应因子的滤波方法虽然可靠性高,但精度次优。为了实现两类自适应算法的优势互补,本项目将ALS算法和基于自适应因子的滤波方法相结合,构造一种新的组合自适应抗差Kalman滤波算法;将基于白噪声理论的自适应算法拓展到相关噪声,提出相关噪声的组合自适应抗差Kalman滤波算法;并提出正则的抗差半正定最小二乘算法,保证噪声协方差估值的正定性和准确性。预期研究成果不仅能丰富和完善现有的自适应Kalman滤波理论和方法,还将为导航、大地测量及航天航空等领域中的动态数据处理提供理论支持和应用保证,具有重要的科学意义和应用价值。

结项摘要

Kalman滤波技术在动态大地测量数据处理领域中有着广泛的应用。然而受限于系统模型异常、粗差观测以及噪声统计信息缺失等因素,Kalman滤波的精度和可靠性难以得到保证。自协方差最小二乘法虽然具有较高的噪声协方差估计精度,但无法抵制动态模型异常和粗差观测的影响,而基于自适应因子的滤波方法虽然可靠性高,但精度次优。本项目以构造一种高精度、高可靠性的组合自适应抗差Kalman滤波方法为目标,围绕自适应抗差Kalman滤波及平滑方法和噪声协方差估计方法展开研究。重点研究了系统模型异常、粗差观测和未知噪声的隔离与处理方法,构造基于M估计和卡方检验的组合自适Kalman滤波方法;研究了数据后处理的滤波平滑方法,并提出了一种改进的自适应正反向Kalman滤波平滑算法;将基于白噪声理论的自适应滤波方法拓展到有色噪声领域,重点研究多步相关噪声的Kalman滤波算法;并将上述成果应用到导航定位和大地测量相关数据处理中。相关研究成果不仅能丰富和完善现有的自适应Kalman滤波理论和方法,也将为导航定位、大地测量及航天航空等领域中的动态数据处理提供理论支持和应用保证,具有重要的科学意义和应用价值。

项目成果

期刊论文数量(8)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Spatio-temporal reductions of the COVID-19 lockdown-induced noise anomalies in GNSS height time series over mainland China
中国大陆 GNSS 高度时间序列中 COVID-19 封锁引起的噪声异常的时空减少
  • DOI:
    10.1080/2150704x.2020.1825868
  • 发表时间:
    2020-12
  • 期刊:
    Remote Sensing Letters
  • 影响因子:
    2.3
  • 作者:
    Yao Chaolong;Cong Peitong;Wan Jiakuan;Li Tingting;Liu Lilong;Wang Changwei;Zhang Rui;Fu Yifeng;Lin Tao;Xu Chuang;Lin Xu
  • 通讯作者:
    Lin Xu
利用GPS与环境负荷形变数据研究台风引起的垂向地表位移
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    地球物理学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    姚朝龙;刘立龙;林旭;王长委;张瑞;王建芳;陈镕琪
  • 通讯作者:
    陈镕琪
Lithospheric structure of the Tien Shan region constrained by joint inversion of receiver function and Rayleigh wave dispersion
接收函数与瑞利波色散联合反演约束的天山地区岩石圈结构
  • DOI:
    10.1111/ter.12389
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    Terra Nova
  • 影响因子:
    2.4
  • 作者:
    Li Mengkui;Lin Xu;Wu Tengfei;Hua Yujin
  • 通讯作者:
    Hua Yujin
Improved forward and backward adaptive smoothing algorithm
改进的前向和后向自适应平滑算法
  • DOI:
    10.1007/s10291-021-01185-0
  • 发表时间:
    2021-10
  • 期刊:
    GPS Solutions
  • 影响因子:
    4.9
  • 作者:
    Lin Xu;Yang Xinghai;Hu Chihao;Li Wei
  • 通讯作者:
    Li Wei
Combined adaptive robust Kalman filter algorithm
组合自适应鲁棒卡尔曼滤波算法
  • DOI:
    10.1088/1361-6501/abf57c
  • 发表时间:
    2021-04
  • 期刊:
    Measurement Science and Technology
  • 影响因子:
    2.4
  • 作者:
    Lin Xu;Li Wei;Li Shaoda;Ye Jiang;Yao Chaolong;He Zhijie
  • 通讯作者:
    He Zhijie

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--"}}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--" }}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--"}}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

其他文献

塔西南盆地海退时间及其形成机制研究
  • DOI:
    10.16562/j.cnki.0256-1492.2018060301
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    海洋地质与第四纪地质
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    林旭;程钰瑞;冯一帆;彭保发
  • 通讯作者:
    彭保发
砂土与格栅界面相互作用的直剪试验研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2014
  • 期刊:
    岩土力学
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    王军;林旭;刘飞禹
  • 通讯作者:
    刘飞禹
新近纪早期青藏高原北部构造隆升研究进展
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    自然科学
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    林旭
  • 通讯作者:
    林旭
位移和加速度融合的自适应多速率Kalman滤波方法
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    地球物理学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    林旭;罗志才
  • 通讯作者:
    罗志才
青海共和贵德两盆地间上新世黄河古河道的发现——兼论龙羊峡形成与“共和运动”
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    地球学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    赵希涛;贾丽云;胡道功;李维东;林旭;张耀玲;杨艳
  • 通讯作者:
    杨艳

其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--" }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--"}}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--" }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}
empty
内容获取失败,请点击重试
重试联系客服
title开始分析
查看分析示例
此项目为已结题,我已根据课题信息分析并撰写以下内容,帮您拓宽课题思路:

AI项目思路

AI技术路线图

林旭的其他基金

混合函数模型和随机模型误差的自适应滤波平滑方法研究
  • 批准号:
    42271461
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    50 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似国自然基金

{{ item.name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 批准年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}

相似海外基金

{{ item.name }}
{{ item.translate_name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 财政年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了

AI项目解读示例

课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
关闭
close
客服二维码