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《中国惯性技术学报》 2007年03期
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MEMS-IMU/GPS组合导航中的多模态Kalman滤波器设计

唐康华  吴美平  胡小平  
【摘要】:一般的Kalman滤波器要求有准确的动态和统计模型,而低成本的MEMS-IMU性能随着温度急剧变化,故在MEMS-IMU/GPS组合导航系统中使用一般的Kalman滤波器存在很多的局限性。针对低成本的MEMS-IMU/GPS组合导航系统,提出了多模态自适应滤波算法在MEMS-IMU/GPS组合导航系统中的应用;针对普通的多模态算法中的问题,采用修正的多模态自适应滤波算法来提高MEMS-IMU/GPS组合导航系统的性能。使用静态实时测试数据,验证了所提出的算法。测试结果表明,与普通Kalman滤波器相比,修正的多模态滤波算法提高了MEMS-IMU/GPS组合导航系统的性能;采用所提出的算法,MEMS-IMU/GPS组合导航系统的短时间静态位置精度小于5m(标准差),速度精度小于0.1m/s(标准差),姿态角精度小于0.5°(标准差)。

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前6条
1 李小龙;段凤阳;许金凯;岳春峰;;高机动条件下组合导航自适应滤波算法研究及改进[J];长春理工大学学报(自然科学版);2010年03期
2 安亮;王可东;;GPS与MEMS-IMU组合导航技术发展现状[J];全球定位系统;2008年03期
3 蒋庆仙;田育民;孙葵;;北斗/INS组合导航关键技术分析[J];全球定位系统;2010年06期
4 何晓峰;胡小平;吴美平;唐康华;;基于MEMS-IMU辅助的高动态GPS选星方法设计[J];中国惯性技术学报;2007年06期
5 蔡迎波;李德彪;;基于天文/GPS/惯性组合方式的惯导动态测试系统[J];中国惯性技术学报;2009年02期
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中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 周翟和;惯性组合导航系统中线性/非线性混合粒子滤波技术研究[D];南京航空航天大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 马汉增;微惯性组合惯导系统技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 董冀;MTi微惯性航姿系统/GPS组合技术研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 刘锡祥;徐晓苏;刘建娟;冯丹琼;;组合导航中模糊自适应Kalman滤波算法分析[J];中国惯性技术学报;2006年03期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 辛智峰;苏中;王晓丹;;MEMS陀螺的模糊自适应卡尔曼滤波[J];北京信息科技大学学报(自然科学版);2010年01期
2 杨勇,缪玲娟;Adaptive Federal Kalman Filtering for SINS/GPS Integrated System[J];Journal of Beijing Institute of Technology(English Edition);2003年04期
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5 陈蕾;刘立龙;陈东银;;自适应卡尔曼滤波法用于变形监测数据处理[J];测绘工程;2008年01期
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9 杨元喜,何海波,徐天河;论动态自适应滤波[J];测绘学报;2001年04期
10 刘广军,吴晓平,郭晶;一种数值稳定的次优并行Sage自适应滤波器[J];测绘学报;2002年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 杨元喜;;自适应抗差滤波理论及应用的主要进展[A];中国测绘学会第九次全国会员代表大会暨学会成立50周年纪念大会论文集[C];2009年
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3 刘丁;程刚;杨延西;;基于自适应模型的自然场景下人体跟踪[A];2005中国控制与决策学术年会论文集(上)[C];2005年
4 胡振涛;刘先省;;一种基于噪声方差自学习的自适应滤波算法[A];2005中国控制与决策学术年会论文集(下)[C];2005年
5 刘建锋;江涌;丁传红;;用于GPS/INS的自适应Kalman滤波系统[A];第六届全国信息获取与处理学术会议论文集(1)[C];2008年
6 杨元喜;文援兰;;卫星精密轨道自适应抗差滤波理论与方法[A];地理空间信息技术与应用——中国科协2002年学术年会测绘论文集[C];2002年
7 卞鸿巍;付军;许江宁;朱涛;;船用组合导航系统模糊控制自适应卡尔曼滤波器[A];第六届国际船舶电工技术学术会议论文集[C];2006年
8 ;Improved Adaptive Kalman Estimation in Dual-frequency Navigation Using Carrier Phase[A];Proceedings of 2010 International Conference on Computer,Mechatronics, Control and Electronic Engineering (CMCE 2010) Volume 5[C];2010年
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10 章大勇;吴文启;吴美平;;低成本MEMS-IMU/GPS组合导航的自适应滤波器设计[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 范迪;沉渣厚度超声检测信号处理技术研究及应用[D];山东科技大学;2010年
2 文援兰;航天器精密轨道抗差估计理论与应用的研究[D];解放军信息工程大学;2001年
3 王石;卫星轨道控制与轨道确定算法研究[D];国防科学技术大学;2002年
4 何海波;高精度GPS动态测量及质量控制[D];中国人民解放军信息工程大学;2002年
5 刘广军;组合导航系统的数据处理与仿真[D];中国人民解放军信息工程大学;2002年
6 文鸿雁;基于小波理论的变形分析模型研究[D];武汉大学;2004年
7 吴江飞;星载GPS卫星定轨中若干问题的研究[D];中国科学院研究生院(上海天文台);2006年
8 周乐韬;连续运行参考站网络实时动态定位理论、算法和系统实现[D];西南交通大学;2007年
9 赵辉;基于水下航行器导航定位及信息融合技术研究[D];南京理工大学;2007年
10 李会莹;鲁棒滤波问题的若干研究[D];南京理工大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王磊;硅微航姿系统技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 张涵;基于无线传感器网络和声波传播衰减的水下未知声源定位方法研究[D];上海交通大学;2011年
3 崔先强;动态导航有色噪声的影响与控制[D];中国人民解放军信息工程大学;2002年
4 苏玉涛;组合导航系统精度的研究[D];南京航空航天大学;2004年
5 戴全发;GPS/INS联合导航滤波器的设计[D];昆明理工大学;2004年
6 马静波;电力系统短期负荷预测方法研究[D];四川大学;2005年
7 熊芝兰;INS/GPS组合滤波方法研究[D];哈尔滨工程大学;2005年
8 高为广;自适应融合导航理论与方法及其在GPS和INS中的应用[D];中国人民解放军信息工程大学;2005年
9 张双成;GPS导航解算中函数模型的研究及其应用[D];长安大学;2005年
10 孙小荣;GPS/GIS集成环境下的车载定位与地图匹配模型研究[D];辽宁工程技术大学;2005年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王艳东,黄继勋,范跃祖;GPS/INS组合导航系统半实物仿真研究[J];北京航空航天大学学报;1999年03期
2 陈怀,张嵘,周斌,陈志勇;微机械陀螺仪温度特性及补偿算法研究[J];传感器技术;2004年10期
3 黄旭,王常虹;基于微机械惯性器件和磁强计的姿态航向系统[J];传感器技术;2005年08期
4 李旭辉;;MEMS发展应用现状[J];传感器与微系统;2006年05期
5 蒋庆仙;;关于MEMS惯性传感器的发展及在组合导航中的应用前景[J];测绘通报;2006年09期
6 杨元喜;;北斗卫星导航系统的进展、贡献与挑战[J];测绘学报;2010年01期
7 刘子民;何广军;白云;金凤杰;;SINS/北斗双星组合导航系统研究[J];战术导弹控制技术;2006年03期
8 张开东;吴美平;;SINS/GPS组合导航中的一种高精度时间同步方案[J];战术导弹控制技术;2006年04期
9 彭允祥;捷联惯导与导航卫星组合技术的发展趋势[J];导弹与航天运载技术;1999年04期
10 陈凯亚,王敏锡;二阶伏特拉滤波器RLS算法改进[J];电子科技大学学报;2005年04期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 李荣冰;刘建业;曾庆化;段方;;GPS/MEMS-INS微型组合导航系统研究[A];中国航空学会控制与应用第十二届学术年会论文集[C];2006年
中国博士学位论文全文数据库 前6条
1 刘广军;组合导航系统的数据处理与仿真[D];中国人民解放军信息工程大学;2002年
2 李涛;非线性滤波方法在导航系统中的应用研究[D];国防科学技术大学;2003年
3 肖乾;多传感器组合导航系统信息融合技术研究[D];哈尔滨工程大学;2005年
4 尚捷;MIMU及其与GPS组合系统设计与实验研究[D];清华大学;2005年
5 马云峰;MSINS/GPS组合导航系统及其数据融合技术研究[D];东南大学;2006年
6 卢鸿谦;SINS/GPS组合导航性能增强技术研究[D];哈尔滨工业大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前5条
1 许丽佳;组合导航系统中的信息融合研究[D];北京工业大学;2004年
2 刘安鹏;基于MEMS技术的微型组合导航系统建模[D];西北工业大学;2005年
3 潘永生;信息融合技术在组合导航中的应用研究[D];西北工业大学;2006年
4 郑黎方;SINS/GPS组合导航系统新算法的研究与实现[D];北京工业大学;2008年
5 李晓峰;捷联惯导和组合导航的仿真研究[D];西安电子科技大学;2010年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 管斌;李涛;吴美平;王荔斌;;一种应用磁强计提高导航系统航向精度的方法[J];传感器与微系统;2010年08期
2 陈浩;范胜林;刘建业;;GPS/Galileo组合导航定位系统中的选星算法[J];弹箭与制导学报;2009年04期
3 燕冰川;冯庆善;王学力;周利剑;郑洪龙;;基于应变的检测与工程适用性评价技术[J];管道技术与设备;2011年02期
4 康岳林;高杨;高立;;基于MEMS的GPS/SINS组合导航技术发展现状[J];船电技术;2011年05期
5 崔铭;;粒子滤波在MEMS陀螺仪初始对准中的应用[J];传感技术学报;2011年09期
6 杨澜;赵祥模;惠飞;史昕;王润民;;基于FPGA的车辆振动信号提取方法[J];吉林大学学报(信息科学版);2012年04期
7 高法钦;;无源北斗组合导航算法对载体机动的适应性[J];火力与指挥控制;2012年02期
8 王锐;李岁劳;刘婷;;空投系统航向测量方法研究[J];科学技术与工程;2012年04期
9 杨澜;赵祥模;惠飞;史昕;张建阳;;基于FPGA的双轴倾角计信号提取方法研究[J];计算机应用与软件;2012年04期
10 陈乐;周浚哲;;MTi微型测姿系统数据采集及测姿算法研究[J];沈阳理工大学学报;2011年04期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 ;Method for Improving the Heading Accuracy of MINS/GPS Integrated Navigation System Using Magnetometer[A];Proceedings of 2010 International Symposium on Inertial Technology and Navigation[C];2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 苑海静;船用MEMS航姿测量系统算法研究与实现[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 马汉增;微惯性组合惯导系统技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 阙兴涛;基于SOPC的小型组合导航系统的设计与实现[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 何东旭;基于载波相位的SINS/GPS组合导航系统的研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 李永生;基于GPS及IMU的汽车道路试验系统的研究[D];西华大学;2009年
6 王巍;微小型SINS/GPS组合导航系统研究[D];哈尔滨工业大学;2009年
7 刘婧;GPS/INS紧耦合组合导航系统研究[D];西安电子科技大学;2010年
8 管斌;MIMU/GPS/磁强计组合导航技术研究[D];国防科学技术大学;2010年
9 刘晓艳;基于惯性测量单元及GPS的运动记录技术研究[D];吉林大学;2011年
10 张秋阳;无人机姿态测算及其误差补偿研究[D];中南大学;2011年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 万振刚,周百令,马云峰,黄丽斌,顾春杰;自适应联合H_∞滤波器及其在组合导航系统中的应用[J];东南大学学报(自然科学版);2004年05期
2 卞鸿巍,金志华,田蔚风;组合导航智能信息融合自适应滤波算法分析[J];系统工程与电子技术;2004年10期
【相似文献】
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3 罗旺昌;胡蓉晖;;浅论水玻璃耐酸混凝土施工技术[J];中小企业管理与科技(上旬刊);2011年08期
4 铁鸣;;美计划开发低成本中小型卫星[J];通信技术与发展;1998年01期
5 蒋玉萍;;一种简易型多路输出DC-DC变换器[J];电源世界;2001年09期
6 包维霞;;低成本轻质量的汽油机排气歧管的开发[J];柴油机设计与制造;2011年02期
7 岳晓平;;施工企业实施低成本战略问题[J];内蒙古煤炭经济;2011年04期
8 龚宗洋;王皖君;张为公;李旭;;机械惯量电模拟在变速器试验台中的应用[J];舰船电子工程;2011年09期
9 谊南;Will Waters;;变革机上餐食[J];空运商务;2011年11期
10 范成高;;密封条在汽车上的设计趋势[J];汽车零部件;2010年02期
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3 秦达;刘喜哲;李冬梅;罗艳红;孟庆波;;一种低成本有机碘化物电解质的制备[A];中国化学会第26届学术年会纳米化学分会场论文集[C];2008年
4 范义鹏;冯晓龙;;低成本网络新闻制作探讨[A];中国新闻技术工作者联合会五届一次理事会暨学术年会论文集(下篇)[C];2009年
5 吴启迪;徐立鸿;余有灵;;国产化低成本自控温室系统的研制与开发[A];西部大开发 科教先行与可持续发展——中国科协2000年学术年会文集[C];2000年
6 郭永强;史平君;王希天;;高性能低成本的新型电子镇流器[A];第二届全国特种电源与元器件年会论文集[C];2002年
7 许世迁;;用普通仪表实现高精度温度控制的设计与实现[A];第十一届全国自动化应用技术学术交流会论文集[C];2006年
8 周磊;刘瑞华;;低成本IMU/GPS组合导航系统的仿真方法[A];全国第二届嵌入式技术联合学术会议论文集[C];2007年
9 杜善义;;先进复合材料及其在航空航天中应用[A];固体力学进展及应用——庆贺李敏华院士90华诞文集[C];2007年
10 王成端;蔡世涛;;欧洲低成本污泥处理技术概论[A];贯彻循环经济促进法开发固体废物资源研讨会论文集[C];2009年
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1 张剑波;如何进行低成本创业[N];今日信息报;2004年
2 ;eTrust Intrusion Detection 易管理低成本[N];计算机世界;2003年
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4 毕文芝;力解低档烟低成本之困[N];经理日报;2005年
5 顾永强 张晓凤 王振华;低成本开发公式盘活“效益棋”[N];中国石化报;2005年
6 ;戴尔:推出低成本储存方案[N];中国计算机报;2000年
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8 ;佳能DR—2080C/3080C 高速低成本[N];中国计算机报;2003年
9 记者施如海吴德铨;ST厦新:低成本带来高毛利将撤销特别处理[N];中国证券报;2003年
10 记者 李清理;华天酒店低成本拓展酒店连锁[N];中国证券报;2004年
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3 于涛;基于混合模型的软测量方法研究及其在发酵过程中的应用[D];北京化工大学;2006年
4 王剑;基于GNSS的列车定位方法研究[D];北京交通大学;2007年
5 谭红力;航弹族低成本捷联惯导系统关键技术研究[D];国防科学技术大学;2007年
6 奚经天;基于片上天线的无源超高频射频识别标签的射频前端设计[D];复旦大学;2009年
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8 任保平;低成本经济发展的制度阐释[D];西北大学;2002年
9 闫娜;低功耗低成本无源射频识别标签芯片的研究与设计[D];复旦大学;2007年
10 靳文瑞;基于GNSS的多传感器融合实时姿态测量技术研究[D];上海交通大学;2009年
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1 裴正兵;中国企业低成本战略研究[D];首都经济贸易大学;2003年
2 王凤平;麦德龙在中国的竞争战略案例分析[D];哈尔滨工程大学;2005年
3 刘杰;新低成本经济增长方式探析[D];浙江大学;2007年
4 付超;扶芳藤高效低成本组织培养繁育技术的研究[D];西北农林科技大学;2008年
5 郜小勇;高效、低成本太阳电池的研究[D];郑州大学;2001年
6 乔荣华;我国中小企业品牌的低成本营销研究[D];新疆大学;2008年
7 任文波;韩城发电厂实施低成本战略研究[D];西安理工大学;2002年
8 马军;热压罐法FRP构件实用制造技术研究[D];南昌大学;2007年
9 陈洲;基于低成本传感器的无刷直流电机控制策略研究[D];华中科技大学;2007年
10 陈永;镁合金无铬低成本化学镀Ni-P工艺研究[D];郑州大学;2009年
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