针对输电线路杆塔在周围环境发展的情况下导致杆塔基础被埋或者导线跨越下方物体距离不足的情况,提出利用液压杆提升输电塔的作业方案,其过程中需要时刻监测塔的倾斜角度与状态,而传统的目视方法不够精确。提出一种通过毫米级载波相位差分技术(RTK)和惯性测量单元(IMU)作为传感器来测量倾角并控制液压升塔的方法,对于传感器采集数据采用卡尔曼滤波算法进行去噪和更新,后用于辅助检测虚撑、风偏以及地基沉降等可能造成的偏转问题,并采用PID控制算法来控制液压杆上升。经过模型仿真数据检测证明,对数据采用卡尔曼滤波后可以使数据更加精确,其控制算法能够有效安全地使杆塔提升,从而提高升塔过程的安全性。

针对GF-INS中加速度计降噪的实际同题，提出了一种非零均值观测噪声小波卡尔曼滤波算法，在非标准观测噪声条件下，利用滑动数据窗内的小渡变换实肘在线估计出观测噪声的方差和均值，作为标准卡尔曼滤波的修正信息，从而实现了标准卡尔曼滤波算法的扩展，实验结果表明，在观测噪声为非标准噪声且统计规律未知的条件下，该自适应降噪方法能获得较好的滤波效果，加速度计信号的噪声方差强度减少了3个数量级。

由于水声环境的复杂性和水声信道的时空变特性及水下航行载体的机动性，水声定位系统测量的弹道样点野值较多，平滑性差。介绍了一种野值的自动剔除和卡尔曼滤波递推处理方法，克服了滤波发散。文中选取距离D的倒数作为状态变量，使得1／D是近似线性变化的，此时量测方程的误差也近似是线性的，卡尔曼滤波器的表现是稳定的，并且是渐近无偏的。卡尔曼滤波的递推形式，滤波增益矩阵Kk的离线计算出，Qk和Rk值选取固定植，野值设定门限自动剔除，使滤波器收敛和稳定时间短，实现了对快速目标的跟踪和滤波输出，没有出现发散现象。该方法的特点是实时性好，对快速目标具有良好的跟踪能力，而且能达到工程上应用的精度要求。

针对机器人跟踪机动目标,提出了一种完整探测、估计的方法。利用单目视觉定位被跟踪目标的方位,再融合激光数据来获取目标的空间位置。基于“当前”统计模型,将获取到空间位置作为观测信息,采用自适应卡尔曼滤波算法,对机动目标进行跟踪,并准确预测其位置、速度及加速度信息。为验证本方案,使用一个Pioneer 3-AT作为主动机器人,及一个AmigoBot机器人作为被跟踪目标进行实验。结果显示,提议的方案可行,其精度满足实际应用的要求。

为了满足老年人的护理需求，减少老年人因跌倒造成的身心伤害，提出了一种基于三轴加速度传感器的人体跌倒检测系统。该系统主要基于姿态测量特性，利用姿态角作为跌倒判断标准；并且考虑到噪声影响和跌倒检测系统对检测正确率的高要求，利用Kalman滤波算法来提高算法精确度。实验结果表明该系统在人体前后、侧向跌倒和跌倒后迅速站起的情况下可以100％报警，达到人体正常跌倒情况的检测标准。

在遥感相机对地面目标摄影的过程中 ,由于地面目标在相机象面上的象是运动的 ,即存在象移 ,这将导致相机分辨力下降。为获得较高的动态照象分辨力 ,必须对象移进行补偿 ,而补偿的关键是准确地获得当前的象移速度。本文采用统计实验方法 ,分析了采用计算法得到的象移速度的分布特性 ,给出了实用的象移速度滤波预处理、卡尔曼滤波、野值剔除方法。仿真结果表明 ,所给出的滤波处理方法效果明显 ,简单实用

无陀螺捷联惯导系统仅利用加速度计就可以完成惯性测量与导航任务，应用前景广阔，然而角速度解算精度不高一直是其难以实现工程化的瓶颈问题。本文基于一种9加速度计配置方案，设计了一种削弱三轴耦合的卡尔曼滤波器，将仿真结果与其他角速度解算方法进行了比较，实验表明，该滤波法具有较高的解算精度。

为了提高动态定位精度,将卡尔曼（KF）算法应用到GPS非线性动态定位解算中,提出加权最小二乘-卡尔曼滤波（WLS-KF）算法。通过加权最小二乘（WLS）算法得到近似的线性化模型,再将KF算法应用到这个线性化模型进行校正。因此既保持了KF算法能够对系统状态进行最优估算的优点,同时对各个测量值进行了联系制约,具有更高的精度。结果表明,这种方法精度介于EKF和UKF之间,且实现容易,预测可靠,具有实际应用价值。

针对分布式驱动电动汽车直驱轮毂电机系统电流、转速传感器故障问题,研究传感器鲁棒故障检测与定位方法.考虑电机模型中含有未知输入和噪声,通过系统降阶的方式对未知输入进行解耦,采用卡尔曼滤波器（Kalman filter, 简称KF）滤除解耦后子系统的白噪声,并设计最优未知输入观测器（unknown input observer, 简称UIO）实现系统状态估计,得到了一种较强鲁棒性的残差产生器.采用极大似然比（generalized likelihood ratio, 简称GLR）的方法评估残差信号并确定阈值,提出了一种传感器故障定位方法.台架实验结果表明,提出的基于最优UIO的传感器故障诊断方法能够实现电动汽车直驱电机系统传感器故障辨识与定位.

为研究基于高速开关阀的液压缸位置控制问题,设计了基于高速开关阀和换向阀组合控制液压缸的回路,并采用PWM驱动高速开关阀.建立了控制系统的Simulink离线仿真模型,采用基于卡尔曼滤波的PID控制算法完成液压缸的位置跟踪仿真.最后借助Ma... 展开更多