加性一致性驱动的勾股模糊偏好决策方法

1

作者 朱江 方冰 +1 位作者 高勇 黄湘远 《陆军工程大学学报》 2024年第1期43-49,共7页

为进一步完善和发展传统偏好决策理论,在直觉模糊偏好关系加性一致性概念的启发下,构建了两个可与勾股模糊偏好关系(Pythagorean fuzzy preference relations, PFPRs)相互转化的传统模糊偏好关系,并在此基础上定义了PFPRs的加性一致性测... 为进一步完善和发展传统偏好决策理论,在直觉模糊偏好关系加性一致性概念的启发下,构建了两个可与勾股模糊偏好关系(Pythagorean fuzzy preference relations, PFPRs)相互转化的传统模糊偏好关系,并在此基础上定义了PFPRs的加性一致性测度,设计了加性一致性驱动的勾股模糊偏好决策方法,通过具体实例对所提勾股模糊偏好决策方法的有效性和合理性进行了数值验证。理论分析和数值验证结果表明,所提加性一致性驱动的勾股模糊偏好决策方法具有结构清晰、计算量可控、逻辑性和可操作性强、决策结果合理有效等优点。 展开更多

关键词 加性一致性 勾股模糊偏好关系 勾股模糊集 优先权导出

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5阶CKF在捷联惯导非线性对准中的应用研究 被引量：8

2

作者 黄湘远 汤霞清 武萌 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2015年第3期633-638,共6页

为了提高动基座下车载捷联惯导系统(strapdown inertial navigation system,SINS)的初始对准精度和缩短对准时间,在不进行粗对准的前提下,利用5阶容积卡尔曼滤波(cubature Kalman filter,CKF)完成非线性对准。针对3阶CKF滤波精度不高、... 为了提高动基座下车载捷联惯导系统(strapdown inertial navigation system,SINS)的初始对准精度和缩短对准时间,在不进行粗对准的前提下,利用5阶容积卡尔曼滤波(cubature Kalman filter,CKF)完成非线性对准。针对3阶CKF滤波精度不高、5阶高斯厄密特滤波器计算量过大的问题,基于多项式逼近的思想详细推导了5阶球面径向容积规则,继而提出了5阶CKF并分析了该算法的滤波精度、采样量和数值稳定性,利用奇异值分解代替Cholesky分解来增强滤波稳定性。实验结果表明,该方法能够有效完成大失准角下的非线性对准,精度高于3阶CKF。 展开更多

关键词 容积卡尔曼滤波 球面径向容积规则 初始对准 动基座

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基于5阶降维平方根-容积卡尔曼滤波的动基座对准应用研究 被引量：4

3

作者 黄湘远 汤霞清 +1 位作者 武萌 吴伟胜 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第2期219-225,共7页

为提高动基座下捷联惯导系统的对准精度、数值稳定性和减小计算量,将5阶容积卡尔曼滤波(CKF)、降维算法、多次离散和平方根(SR)滤波结合起来,形成5阶降维SR-CKF非线性对准方案。为减小5阶CKF的计算量,建立非线性-线性分离的系统模型,引... 为提高动基座下捷联惯导系统的对准精度、数值稳定性和减小计算量,将5阶容积卡尔曼滤波(CKF)、降维算法、多次离散和平方根(SR)滤波结合起来,形成5阶降维SR-CKF非线性对准方案。为减小5阶CKF的计算量,建立非线性-线性分离的系统模型,引入降维算法;为提高1阶龙格-库塔法的逼近精度,设计多次离散和时间更新的滤波框架;为提高数值稳定性,推导了5阶降维SR-CKF;比较常规3阶SR-CKF、5阶CKF和5阶降维SR-CKF的各项特性。实车动基座对准实验结果表明:该方案对准精度高、数值稳定性强、计算量小,满足应用需要。 展开更多

关键词 兵器科学与技术 容积卡尔曼滤波 降维 平方根滤波 多次离散

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基于降维CKF和平滑的SINS/OD动基座对准 被引量：3

4

作者 黄湘远 汤霞清 武萌 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2016年第9期2135-2141,共7页

为了提高捷联惯导(strapdown inertial navigation system,SINS)/里程计(odometer,OD)动基座对准精度,使对准过程中具备一定精度的位置导航能力,提出了一种动基座非线性对准方法。首先对非线性系统进行简化并应用降维容积卡尔曼滤波(red... 为了提高捷联惯导(strapdown inertial navigation system,SINS)/里程计(odometer,OD)动基座对准精度,使对准过程中具备一定精度的位置导航能力,提出了一种动基座非线性对准方法。首先对非线性系统进行简化并应用降维容积卡尔曼滤波(reduced dimension cubature Kalman filter,RD-CKF)进行非线性对准,保证非线性对准过程中能够进行位置导航,对准结束时保证失准角为小角度。然后非线性R-T-S平滑至初始时刻进行校正,利用卡尔曼滤波再次对准,获得对准结束时刻高精度的姿态和位置导航。进行了实车实验,实验结果表明了方案的有效性。 展开更多

关键词 容积卡尔曼滤波 降维 初始对准 R-T-S平滑

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一种新的捷联惯导快速对准方法 被引量：3

5

作者 黄湘远 汤霞清 郭理彬 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2012年第1期17-20,共4页

为了提高初始对准的速度,将等效加速度计和陀螺误差作为观测量,提出一种快速对准的新方法。在常规方法的基础上,建立了等效加速度计和陀螺误差方程及新的观测方程,并分析了状态可观测度,推导了最优估计及对准精度。最后,进行了仿真,结... 为了提高初始对准的速度,将等效加速度计和陀螺误差作为观测量,提出一种快速对准的新方法。在常规方法的基础上,建立了等效加速度计和陀螺误差方程及新的观测方程,并分析了状态可观测度,推导了最优估计及对准精度。最后,进行了仿真,结果表明两者对准精度相当,时间上远远优于常规方法。该方法通过引入陀螺信息,充分利用了外部测量信息,加快了方位失准角的估计速度,有效缩短对准时间,具有重要的应用参考价值。 展开更多

关键词 初始对准 捷联惯导 等效陀螺 可观测度 奇异值分解

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基于简化CKF/降维CKF混合滤波的非线性对准技术研究 被引量：2

6

作者 黄湘远 汤霞清 +1 位作者 武萌 高军强 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2015年第1期19-23,28,共6页

为了降低非线性对准的计算量而不损失对准精度,针对容积卡尔曼滤波(CKF)采样点数与状态维数成正比、计算量较大的问题,提出了基于简化CKF/降维CKF混合滤波的非线性对准方法。利用大失准角模型和基于线性观测方程的简化CKF算法进行水平对... 为了降低非线性对准的计算量而不损失对准精度,针对容积卡尔曼滤波(CKF)采样点数与状态维数成正比、计算量较大的问题,提出了基于简化CKF/降维CKF混合滤波的非线性对准方法。利用大失准角模型和基于线性观测方程的简化CKF算法进行水平对准;使用大方位失准角模型和降维CKF完成精对准。仿真结果表明,该方法摆脱了CKF算法的"维数灾难"和降维CKF对准应用条件限制,能够完成任意失准角下的初始对准并获得较高对准精度,具有重要的工程应用价值。 展开更多

关键词 大失准角 初始对准 降维容积卡尔曼滤波 简化容积卡尔曼滤波

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外场条件下战车捷联惯导系统原位快速多位置标定技术 被引量：2

7

作者 黄湘远 汤霞清 +1 位作者 武萌 高军强 《火炮发射与控制学报》 北大核心 2014年第1期65-70,共6页

为了降低捷联惯导系统标定成本和复杂度,提高系统导航精度,针对战车火炮捷联惯导系统的安装特点,提出了一种外场条件下捷联惯导系统的原位快速自标定技术。分析了系统的可观测性,推导了常规多位置标定方案;将等效陀螺信息引入到单一位... 为了降低捷联惯导系统标定成本和复杂度,提高系统导航精度,针对战车火炮捷联惯导系统的安装特点,提出了一种外场条件下捷联惯导系统的原位快速自标定技术。分析了系统的可观测性,推导了常规多位置标定方案;将等效陀螺信息引入到单一位置初始对准过程中,加快了对准速度和相关状态的估计速度;设计了一种针对战车特色的多位置快速标定方案,并进行了试验仿真。结果表明,该方法能够有效完成系统标定,精度高,速度快,同时条件要求简单,可操作性强,便于实际应用,具有重要的工程应用价值。 展开更多

关键词 外场条件 原位多位置标定 捷联惯导 等效陀螺

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基于等效陀螺的捷联惯导快速两位置对准仿真 被引量：2

8

作者 黄湘远 汤霞清 郭理彬 《计算机仿真》 CSCD 北大核心 2012年第3期67-70,94,共5页

研究优化惯导系统的可观性能,提高捷联惯导两位置对准的速度,有助于提高导航的准确性和快速性,将水平速度误差和等效陀螺误差作为系统观测量,提出采用静基座下快速两位置对准的新方法。在常规对准方法的基础上,建立了引入陀螺信息的观... 研究优化惯导系统的可观性能,提高捷联惯导两位置对准的速度,有助于提高导航的准确性和快速性,将水平速度误差和等效陀螺误差作为系统观测量,提出采用静基座下快速两位置对准的新方法。在常规对准方法的基础上,建立了引入陀螺信息的观测方程,用奇异值分解方法分析了新系统可观测性,推出了第一位置可观测量的最优估计及估计误差。根据状态快速收敛的特性,提出采用PCWS方法,对加速度计和陀螺进行了有效的标定,并进行了仿真,结果证明方法有效提高加快了两位置对准的速度,能充分利用陀螺信息,有效提高了惯导系统的可观测性,缩短对准时间,具有重要的参考价值。 展开更多

关键词 捷联惯导 两位置对准 可观测度 奇异值分解 标定

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战车火炮姿态测量系统原位标定技术和方案设计 被引量：1

9

作者 黄湘远 汤霞清 +1 位作者 武萌 郭理彬 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2015年第5期146-151,共6页

为了降低姿态测量系统的启动漂移和标定误差,提高测量和导航精度,针对系统安装特色,提出了一种原位快速标定方案。分析了系统可观测性,利用等效陀螺信息推导了多位置原位标定方案;研究了最优标定和次优标定问题,分析了标定精度和坡度之... 为了降低姿态测量系统的启动漂移和标定误差,提高测量和导航精度,针对系统安装特色,提出了一种原位快速标定方案。分析了系统可观测性,利用等效陀螺信息推导了多位置原位标定方案;研究了最优标定和次优标定问题,分析了标定精度和坡度之间的关系;设计了一种针对系统安装特色的多位置编排方案,完成了大坡度范围下的原位标定。仿真结果表明:方案要求简单,应用范围广,能够完成大坡度范围下高精度快速标定,具有重要的工程应用价值。 展开更多

关键词 姿态测量系统 原位标定 次优标定 可标定度

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前后向迭代滤波在SINS/OD组合导航中的应用 被引量：1

10

作者 黄湘远 汤霞清 +1 位作者 武萌 蔺博 《导弹与航天运载技术》 北大核心 2016年第3期63-67,共5页

为了提高SINS/OD组合导航的精度,推导了载体坐标系下单位时间内位移增量之差的观测模型,利用残差x^2检测对OD信号进行两层故障检测和隔离,使用前后向迭代滤波完成误差参数估计和校正。利用实车实验分别对Kalman滤波、1次迭代滤波、2次... 为了提高SINS/OD组合导航的精度,推导了载体坐标系下单位时间内位移增量之差的观测模型,利用残差x^2检测对OD信号进行两层故障检测和隔离,使用前后向迭代滤波完成误差参数估计和校正。利用实车实验分别对Kalman滤波、1次迭代滤波、2次迭代滤波进行对比分析,结果表明2次迭代滤波精度最高,但相对于1次迭代滤波精度提高效果不够明显。从滤波精度和计算量上综合考虑,SINS/OD组合导航中1次迭代滤波效果最好。 展开更多

关键词 故障检测 后向平滑 里程计 组合导航

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基于CKF和R-T-S平滑的车载SINS/OD动基座对准方案

11

作者 黄湘远 汤霞清 武萌 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2016年第8期1019-1024,共6页

为提高车载捷联惯导/里程计组合系统的动基座对准精度、速度和位置导航精度,提出了"容积卡尔曼滤波(CKF)非线性对准+非线性R-T-S平滑+再次Kalman滤波线性对准"的方案,即首先应用CKF进行非线性对准,对准结果方位对准精度一般... 为提高车载捷联惯导/里程计组合系统的动基座对准精度、速度和位置导航精度,提出了"容积卡尔曼滤波(CKF)非线性对准+非线性R-T-S平滑+再次Kalman滤波线性对准"的方案,即首先应用CKF进行非线性对准,对准结果方位对准精度一般、位置误差较大;接着利用R-T-S平滑获得初始时刻高精度对准结果,此时非线性误差模型退化为线性模型;最后再进行Kalman滤波线性对准而获得高精度方位对准精度和位置导航。该方案无需长时间的粗对准,最终能获得高精度的结果。实车试验验证了该方案的有效性。 展开更多

关键词 捷联惯导/里程计组合系统 容积卡尔曼滤波 非线性R-T-S平滑 卡尔曼滤波

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减振系统造成捷联惯性导航误差的有限元分析方法 被引量：7

12

作者 高军强 汤霞清 +1 位作者 黄湘远 程旭维 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第9期1570-1577,共8页

为研究减振系统由于破坏捷联惯性导航与载体之间固联关系而造成的惯性导航测量误差,分析误差机理,提出一种基于有限元的分析方法。在有限元软件中建立带减振器的捷联惯性导航系统模型,利用轨迹发生器生成的运动参数,对载体及惯性导航系... 为研究减振系统由于破坏捷联惯性导航与载体之间固联关系而造成的惯性导航测量误差,分析误差机理,提出一种基于有限元的分析方法。在有限元软件中建立带减振器的捷联惯性导航系统模型,利用轨迹发生器生成的运动参数,对载体及惯性导航系统运动过程进行仿真。仿真结束后,从有限元分析结果中提取惯性器件测量数据,经导航解算,得到减振系统造成的惯性导航误差。研究结果表明,有限元分析方法能够实现减振系统造成惯性导航误差的定量分析,使得可以从捷联惯性导航测量精度的角度进行减振系统优化设计。 展开更多

关键词 兵器科学与技术 捷联惯性导航系统 减振系统 误差 有限元分析

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基于固定里程量测的车载捷联惯导/里程计组合导航算法 被引量：6

13

作者 武萌 汤霞清 黄湘远 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2016年第5期21-24,共4页

针对车载里程计小量微分引起噪声放大和脉冲计数截断误差造成里程增量误差,进而影响系统精度的问题,提出了基于固定里程量测的组合导航方法。该算法采用位置量测方案,将固定里程范围内捷联惯导解算的位置信息和里程计航位推算之差作为... 针对车载里程计小量微分引起噪声放大和脉冲计数截断误差造成里程增量误差,进而影响系统精度的问题,提出了基于固定里程量测的组合导航方法。该算法采用位置量测方案,将固定里程范围内捷联惯导解算的位置信息和里程计航位推算之差作为量测值进行组合导航,并提出了里程计脉冲计数截断误差修正方法。仿真表明,该方法可以快速分离组合导航系统各传感器误差,具有较高的定位定向精度和推广应用价值。 展开更多

关键词 捷联惯导 里程计 组合导航 航位推算 截断误差

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车载设备冲击响应谱分析及其应用 被引量：4

14

作者 高军强 汤霞清 +1 位作者 黄湘远 郭理彬 《火炮发射与控制学报》 北大核心 2013年第2期42-45,共4页

针对战车车载设备恶劣的冲击环境,研究了冲击响应谱分析方法及其在抗冲击设计中的应用。从冲击响应谱的计算、统计估计和时域合成3个方面研究了冲击响应谱技术。基于战车发射炮弹过程中测试得到的冲击数据计算了参考冲击响应谱。分析结... 针对战车车载设备恶劣的冲击环境,研究了冲击响应谱分析方法及其在抗冲击设计中的应用。从冲击响应谱的计算、统计估计和时域合成3个方面研究了冲击响应谱技术。基于战车发射炮弹过程中测试得到的冲击数据计算了参考冲击响应谱。分析结果表明,设备固有频率应该避开1 140Hz、1 522Hz等危险频率,隔冲系统的固有频率需要低于300Hz,并避开35Hz与84Hz附近的频带,该结果在冲击环境模拟试验中作为基本参数,可以有效解决使用经典脉冲波形进行控制时存在的低频过冲击问题,具有较大的工程应用价值。 展开更多

关键词 战车 车载设备 冲击响应谱 抗冲击

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基于FPGA的光纤陀螺自适应LMS滤波算法研究 被引量：3

15

作者 汤霞清 刘翔 +1 位作者 程旭维 黄湘远 《计算机测量与控制》 2015年第3期867-869,872,共4页

光纤陀螺仪的精度严重制约着以其为核心的惯性导航系统精度,为进一步提高系统精度须对光纤陀螺进行滤波处理;文章在自适应LMS滤波算法的基础上,以FPGA实现光纤陀螺数据的采集和滤波处理;以光纤陀螺的延时信号作为参考值,实时自适应调整... 光纤陀螺仪的精度严重制约着以其为核心的惯性导航系统精度,为进一步提高系统精度须对光纤陀螺进行滤波处理;文章在自适应LMS滤波算法的基础上,以FPGA实现光纤陀螺数据的采集和滤波处理;以光纤陀螺的延时信号作为参考值,实时自适应调整陀螺不同时刻输出的权值来实现对噪声的滤除;在FPGA中,利用有限状态机的方式来完成该滤波算法的实现,同时完成权值系数的更新和信号采集等模块的功能;结果表明,经过FPGA采集并滤波后的光纤陀螺信号中的噪声分量明显降低,滤波延时远小于采样周期,完全满足工程实际需要。 展开更多

关键词 现场可编程门阵列 有限状态机 最小均方误差

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基于强跟踪GHF的里程计辅助SINS动基座对准研究 被引量：2

16

作者 武萌 汤霞清 黄湘远 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2017年第5期784-789,共6页

为提高车载捷联惯导系统动基座初始对准精度,提出了一种强跟踪降维高斯-厄米特非线性动基座初始对准算法。里程计辅助捷联惯导粗对准后水平姿态误差角为小角度,里程计辅助捷联惯导动基座对准模型简化为大方位失准角非线性模型,采用降维... 为提高车载捷联惯导系统动基座初始对准精度,提出了一种强跟踪降维高斯-厄米特非线性动基座初始对准算法。里程计辅助捷联惯导粗对准后水平姿态误差角为小角度,里程计辅助捷联惯导动基座对准模型简化为大方位失准角非线性模型,采用降维高斯-厄米特滤波(GHF),以少数非线性状态积分点估计整个系统状态,减少计算量,应用强跟踪滤波,提高系统对突变的滤波状态的跟踪能力。实验表明,应用强跟踪降维高斯-厄米特滤波提高了动基座初始对准精度,减少了计算量,提高了滤波的稳定性。 展开更多

关键词 捷联惯导 大失准角 动基座初始对准 高斯-厄米特非线性滤波 强跟踪

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车载惯性导航系统通用检测维修平台的设计与实现 被引量：1

17

作者 汤霞清 程旭维 +1 位作者 郭理彬 黄湘远 《计算机测量与控制》 CSCD 北大核心 2012年第9期2324-2325,2334,共3页

针对车载惯性导航系统检测维修保障的迫切需要,设计并实现了一套惯性导航系统通用检测维修平台;从分析平台主要功能和实际要求的角度出发,提出了该平台的总体方案,详细介绍了系统硬件基本结构和关键组件,设计了系统软件框架和工作流程,... 针对车载惯性导航系统检测维修保障的迫切需要,设计并实现了一套惯性导航系统通用检测维修平台;从分析平台主要功能和实际要求的角度出发,提出了该平台的总体方案,详细介绍了系统硬件基本结构和关键组件,设计了系统软件框架和工作流程,并完成了一套实际测试维修平台;从实际应用情况来看,该平台结构紧凑、功能完整、界面友好、使用方便,能够完成对多种型号的惯性导航系统测试要求,具有广泛的实用前景。 展开更多

关键词 检测平台 惯性导航系统 系统设计 故障诊断

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车载捷联惯导系统陀螺漂移在线自标定方法研究 被引量：1

18

作者 武萌 汤霞清 +1 位作者 黄湘远 尹训锋 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2015年第1期155-158,共4页

为提高车载捷联惯导系统标定效率,提出了一种基于卡尔曼滤波的陀螺漂移在线自标定方法,该方法利用北向陀螺漂移的完全可观测性,在近似水平条件下,通过卡尔曼滤波估计出两个不同位置的等效北向陀螺漂移,然后利用该估计值和解算出的方位... 为提高车载捷联惯导系统标定效率,提出了一种基于卡尔曼滤波的陀螺漂移在线自标定方法,该方法利用北向陀螺漂移的完全可观测性,在近似水平条件下,通过卡尔曼滤波估计出两个不同位置的等效北向陀螺漂移,然后利用该估计值和解算出的方位角计算出陀螺漂移实际值,实现陀螺漂移的在线自标定。仿真结果表明,该方法简单可行,标定精度能够满足车辆导航要求。 展开更多

关键词 捷联惯导系统 陀螺漂移 卡尔曼滤波 在线标定

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军用车载定位导航系统发展及应用现状 被引量：7

19

作者 蔺博 汤霞清 +1 位作者 黄湘远 黄相静 《信息通信》 2015年第9期24-26,共3页

现代战争形式已经从机械化战争逐步走向一体化联合作战,对于以装甲车辆为主的地面作战单位来说,高精度定位导航系统的应用将对作战单位的机动性以及其协同作战能力都将产生至关重要的作用。本文首先介绍了车载定位导航系统中常用导航系... 现代战争形式已经从机械化战争逐步走向一体化联合作战,对于以装甲车辆为主的地面作战单位来说,高精度定位导航系统的应用将对作战单位的机动性以及其协同作战能力都将产生至关重要的作用。本文首先介绍了车载定位导航系统中常用导航系统的发展现状,并对各导航系统的优势、劣势进行了分析,最后对国内外战车导航系统的应用现状进行了介绍,并对战车导航系统未来的发展趋势进行了预测。 展开更多

关键词 定位导航系统 应用现状 发展趋势

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车载捷联惯导的快速对准方法

20

作者 汤霞清 黄湘远 +1 位作者 郭理彬 程旭维 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2012年第11期53-56,共4页

为了提高初始对准速度,将等效加速度计和陀螺的输出引入到系统的观测量,提出一种静基座条件下快速对准的新方法。首先建立了大方位失准角的非线性误差模型,然后详细推导了基于等效输出的新观测方程,利用奇异值分解方法进行了可观测度分... 为了提高初始对准速度,将等效加速度计和陀螺的输出引入到系统的观测量,提出一种静基座条件下快速对准的新方法。首先建立了大方位失准角的非线性误差模型,然后详细推导了基于等效输出的新观测方程,利用奇异值分解方法进行了可观测度分析,并推出了该方法的理论对准精度。最后,进行了计算机仿真和实车实验,证明了该方法的有效性和重复性。该方法充分利用惯性装置自身的可观测信息,在不增加其他设备的基础上有效缩短了对准时间,具有重要的应用参考价值。 展开更多

关键词 初始对准 捷联惯导 等效陀螺 可观测度

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