1 火箭军工程大学 导弹工程学院, 陕西 西安 710025
2 火箭军工程大学 作战保障学院, 陕西 西安 710025
针对传统MEMS/GNSS组合导航在卫星信号差时长时间精准导航问题, 提出了基于灰色马尔可夫预测的MEMS/GNSS组合导航方法。通过改进灰色预测, 增加马尔可夫修正环节, 预测当卫星信号差时的GNSS量测值, 进而代替原量测值, 并将结果进行抗差扩展卡尔曼滤波(EKF), 克服噪声干扰影响, 提高了系统的稳定性。经仿真和跑车实验验证, 该组合导航方法在卫星信号差时仍能输出较高精度的导航结果, 且可以较好地克服异常观测值对系统的影响。
组合导航 灰色预测 扩展卡尔曼滤波(EKF) 马尔可夫过程 integrated navigation grey prediction extended Kalman filtering (EKF) Markov process MEMS MEMS
红外与激光工程
2021, 50(S2): 20210109
1 兰州交通大学电子与信息工程学院, 甘肃 兰州 730070
2 甘肃省工业交通自动化工程技术研究中心, 甘肃 兰州 730070
3 兰州交通大学交通运输学院, 甘肃 兰州 730070
针对高速铁路LTE-R(long term evolution for mobile communications-railway)越区切换过程中,基于A3事件判决的越区切换算法容易出现乒乓切换频繁和切换成功率较低的问题,提出了基于改进的模糊预测优化切换算法。该算法对切换过程中的参考信号接收功率(RSRP)进行采集,并通过改进的GM(1,1)灰色预测算法对采集的RSRP值进行优化处理,处理之后的测量参数值经3次循环预测和加权平均后,被送入判决公式进行判决。在MATLAB上的仿真结果表明所提算法降低了切换过程中的参数波动值,从而减少了乒乓切换的次数,提高了越区切换的成功率。
光通信 LTE-R 测量参数 灰色预测 乒乓切换 切换成功率 激光与光电子学进展
2020, 57(19): 190601
火箭军工程大学导弹工程学院, 陕西 西安 710025
基于静态Allan方差分析方法无法有效分析和辨识动态工况下激光陀螺仪的随机误差,也无法给动态工况下激光陀螺仪的随机误差补偿提供准确依据。为此,提出时间框动态Allan方差分析方法,利用分段建模对随机误差项进行动态Allan方差分析和辨识。建立灰色GM(1,1)预测模型,对辨识出的随机误差参数项进行预测,针对传统GM(1,1)预测模型因数据不全存在波动大的问题,基于小波滤波平滑处理原始数据,并利用残差修正模型改进GM(1,1)预测模型。实验结果表明,针对激光陀螺仪在同一工况下的随机误差系数,改进GM(1,1)模型预测算法的预测精度高于传统GM(1,1)模型预测算法的预测精度。
探测器 Allan方差分析 激光陀螺仪 随机误差 灰色预测 GM(1 1)预测模型 小波 光学学报
2020, 40(12): 1204001
针对在目标视觉跟踪过程中目标尺度变化导致跟踪精度下降的问题, 提出了基于GM(1,1)尺度估计的核相关性滤波跟踪方法。在核相关性滤波跟踪算法的基础上引入GM(1,1)灰色预测模型对目标尺度进行预测, 并设计尺度估计流程估计当前目标尺度, 有效地解决了尺度变化明显导致跟踪性能下降的问题。最后利用OTB-100视频序列数据集测试算法的性能, 测试结果表明在目标尺度明显变化时, 该算法仍具有较好的跟踪性能, 可实现稳定准确的目标跟踪, 有效地提高了核相关性滤波跟踪算法的跟踪性能。
核相关性滤波 尺度估计 目标跟踪 GM(1,1)灰色预测 kernel correlation filtering scale estimation target tracking GM(1,1)grey prediction
1 天津工业大学 机械工程学院, 天津 300387
2 天津市现代机电装备技术重点实验室, 天津 300387
3 天津市中环电子计算机公司技术中心, 天津 300190
为了对水处理过程中水质浊度进行实时、准确检测, 设计了基于红外光的散射浊度检测系统, 并提出一种聚类灰色融合的预测模型对水质浊度的变化趋势进行有效预测。利用890 nm波长的红外发光二极管作为发光器件, 光敏二极管作为接收器, 检测装置响应时间短, 零点误差小。采用灰色预测算法和聚类融合的方法对传感器所采集的数据进行处理, 将聚类融合处理后的数据作为灰色预测控制的输入数据, 灰色预测控制的输出数据与融合数据进行对比分析, 确定预测浊度值。通过实际项目进行了数据跟踪和运算, 聚类灰色融合算法的浊度预测输出值和实测值的平均误差值为0.008 7 NTU, 聚类灰色融合算法预测性能优于单一的灰色预测算法, 能够保证水质浊度参数的平稳, 满足了水质的要求。
浊度 红外光 灰色预测 聚类融合 turbidity infrared light grey forecasting clustering fusion 红外与激光工程
2016, 45(10): 1028002
第二炮兵工程大学304教研室, 西安 710025
针对半球谐振陀螺仪的输出可能不符合时间序列分析的平稳性要求的问题, 提出了一种基于经验模态分解的改进时间序列灰色预测方法,该方法将经验模态分解、时间序列建模和灰色预测结合起来。首先利用经验模态分解对陀螺仪的输出原始信号进行预处理, 分解得到原始信号中包含的随机项和趋势项, 然后对这些信号进行平稳性检验, 根据检验结果选择时间序列分析和灰色预测对这些数据分别进行建模预测, 最后将预测结果进行重构得到最终的预测值。仿真实验结果表明,该方法的预测效果比单独使用时间序列分析进行建模预测的效果要好。
半球谐振陀螺仪 输出预测 时间序列分析 经验模态分解 灰色预测 hemispherical resonator gyro output prediction time series analysis empirical mode decomposition grey prediction
华中光电技术研究所—武汉光电国家实验室, 湖北 武汉 430223
针对光电多目标切换跟踪中的预测跟踪问题,提出了一种基于灰色理论的目标位置预测方法。以传统的灰色模型为基础,充分考虑光电跟踪的特点,分别从原始数据预处理、背景值和时间响应函数三个方面对GM(1,1)模型和GM(1,1)幂模型进行优化,并修正了GM(1,1)幂模型中幂指数的确定方法,最终建立新陈代谢模型,将两者均运用到对光电跟踪目标的位置预测过程中,实验结果表明,优化后的模型预测精度更高,可应用于光电预测跟踪。
灰色预测 优化模型 光电跟踪 预测跟踪 grey prediction optimized model optical-electric tracking prediction tracking
为了在退化数据比较贫乏时对产品进行可靠性评估，首先从数据扩充方面着手，用灰色理论对数据进行预处理，探求数据变化规律，在保证精度的前提下，用GM(1,1)模型进行一定长度的数据预测；其次，从产品的多个失效模式出发，考虑退化量之间的相关性，建立多退化量产品可靠性评估模型；最后，对于评估模型中的参数，采用线性回归方法进行建模，求出可靠度函数，从而评估任意时刻产品的可靠度。为了验证方法的有效性，进行了仿真分析，用未进行数据扩充的评估方法作为比较，仿真结果表明，所提方法有更高的评估精度。因此，在对贫数据产品进行可靠性评估时，该方法可行且有效。
可靠性评估 多退化量 灰色预测 reliability evaluation multiple performance degradation grey prediction
为了对陀螺漂移趋势进行更有效的预测,提出一种基于小波分析的新型GM(1,1)-AR时间序列预测算法。该算法通过运用小波分解算法将陀螺漂移数据中的趋势项和随机项进行分离,然后分别运用GM(1,1)模型和AR时间序列预测模型对趋势项和随机项进行预测,最后用小波重构算法得出最终的预测值。给出了一种算法及具体步骤,最后用某型导弹陀螺漂移数据进行仿真实验,以检验这种算法的有效性和可行性,结果表明这种预测算法应用于陀螺漂移趋势预测是可行的。
惯性器件 陀螺漂移 灰色预测 自回归预测 小波分析 inertial device gyroscope drifting grey prediction auto-regress prediction wavelet analysis
