1 上海机电工程研究所, 上海 201000
2 上海航天技术研究院, 上海 201000
针对传统误差补偿方法用于防空雷达存在适应性和适用性差的问题, 构建了一种基于改进粒子群算法优化的BP神经网络, 能够更稳定、更精确地估计雷达误差, 并补偿雷达量测值, 从而更好地提高雷达的探测精度。首先, 引入收敛因子以及动态自适应调节惯性权重, 提高粒子群算法的全局寻优能力与收敛速度; 其次, 将改进的粒子群算法用于优化BP神经网络的初始权值和阈值, 提高BP神经网络的估计精度, 缩短训练时间。采用某雷达的实测数据进行仿真验证, 结果表明,补偿后的距离、方位角、俯仰角的精度和误差起伏性均有大幅改善, 与传统方法相比补偿效果更好, 工程应用性和推广应用性更强。
改进粒子群算法 BP神经网络 误差估计 误差补偿 improved particle swarm optimization algorithm BP neural network error estimation error compensation
1 新乡学院 计算机与信息工程学院，河南 新乡 453003
2 河南师范大学 计算机与信息工程学院，河南 新乡453007
针对具有有限感知范围的无线传感器网络中的动态目标跟踪问题，提出了一种将卡尔曼一致滤波和动态集群自组织相结合的协作式动态目标跟踪算法。首先，算法采用一个由群头挑选阶段和集群重新配置阶段构成的动态集群协议来限制参与目标状态估计过程中节点间的信息交换，然后用一个分布式加权估计预测算法即卡尔曼一致滤波来估计目标状态并预测其下一个位置，这样有助于唤醒最合适的节点来进行目标跟踪并最恰当地组织网络通信，而其他节点保持在睡眠状态。仿真结果表明，提出的算法相比于集中式和其他2种常用的分布式动态目标跟踪算法，不仅能够降低网络的平均能耗，而且能够明显提高跟踪过程中的误差估计质量。
无线传感器网络 目标跟踪 动态集群自组织 卡尔曼一致滤波 节能 误差估计 Wireless Sensor Networks(WSN) target tracking dynamic clustering self-organization Kalman Consensus Filter(KCF) energy conservation error estimation 太赫兹科学与电子信息学报
2021, 19(5): 869
1 宁波大学信息科学与工程学院, 浙江 宁波 315201
2 重庆理工大学电气与电子学院, 重庆 400054
针对显微图像领域色彩恒常(CC)数据集缺乏、CC算法跨数据集训练效果不佳的问题,通过相机采集和模拟生成两个步骤建立了显微CC数据集,并提出了一种基于自编码器的显微图像CC算法。该算法用改进的UNet结构自编码器进行半监督训练,同时引入一种新的复合损失函数优化网络参数,使恢复的图像色彩更准确。实验结果表明,相比传统自编码器,本算法训练的图像清晰度更高,在NUS-8 CC数据集、RECommended CC数据集和自建显微CC数据集中的角误差估计值更小。
图像处理 显微图像 色彩恒常 自编码器 角误差估计 激光与光电子学进展
2021, 58(20): 2010010
1 北京控制工程研究所，北京0090
2 空间光电测量与感知实验室，北京100190
为减小杂光影响，全天时星光定向仪一般采用小视场，同一时刻只能观测一颗恒星无法输出姿态信息。本文提出一种基于单星测量的星光惯性组合导航系统，首先根据惯导输出的姿态和位置信息，控制转台和星光定向仪摆镜保证星光定向仪对目标导航星的观测，之后根据惯导的误差模型建立系统状态方程，根据星光定向仪测量的导航星方向矢量建立测量方程，利用卡尔曼滤波算法修正惯导输出的姿态位置信息。该方法引入星光定向仪与惯导安装误差作为系统状态量，在修正导航信息的同时对星光定向仪与惯导之间的安装误差进行估计，因此无需在实验室进行标定。通过仿真分析了不同安装姿态误差及不同惯导和星光定向仪误差对组合导航系统导航精度的影响。结果显示采用该方法导航1 h，位置精度优于90 m，姿态精度优于8″，相比利用实验室标定的安装姿态进行导航，该方法的精度更高。最后进行了静态导航实验，结果显示组合导航的位置误差为102.90 m，相比直接采用实验室标定的安装姿态进行解算结果提高近45.39%，验证了该算法的有效性。
星光惯性组合导航 安装误差估计 误差分析 卡尔曼滤波 starlight-inertial integrated navigation installation attitude error error analysis Kalman filtering
1 国防科学技术大学 电子科学与工程学院, 湖南 长沙 410073
2 91024部队, 广东 台山 529266
太赫兹频段下非标准体目标的雷达散射截面积(RCS)较难通过电磁散射计算的方式得到结果, 实验测量得到目标RCS成为该频段下的可行方案。然而, 目前尚不具备系统性的估计指标来分析实测结果的误差特性。相比于目前较为简单的测量误差分析方式, 本文提出3种太赫兹目标RCS测量误差估计指标; 随后结合具有RCS解析解的目标, 验证、分析所提估计指标的实用性和有效性。实测数据分析结果表明, 本文提出的测量误差估计指标能够反映测量数据的误差规律与误差水平, 具有实用性, 有助于发现实验系统及实测数据处理中的有待优化之处。
太赫兹 雷达散射截面积(RCS) 非标准体目标 测量误差估计 特征选择验证(FSV) 估计指标 Terahertz Radar Cross Section(RCS) irregular target measurement error estimation Feature Selective Validation(FSV) estimation index 太赫兹科学与电子信息学报
2017, 15(5): 711
1 电子科技大学，成都 611731
2 中国电子科学研究院，北京 100041
基于固定多传感器误差估计EX方法，针对机载平台存在姿态角系统误差的问题，采用拓展卡尔曼滤波对非线性量测方程线性化近似，利用相同的随机点目标，在对目标的状态估计和误差估计之间的协方差不做近似的情况下实现它们的解耦合，提出了一种改进的多机载传感器系统误差精确估计（EEX）方法。仿真结果表明, 相对于MLRM方法，EEX方法估计精度提升了近30%。通过目标状态估计得到的传感器误差伪测量的加性噪声都是零均值和方差已知的高斯白噪声，使得估计结果非常接近Cramer-Rao下界（CRLB），说明此估计方法是一个充分估计。
多传感器数据融合 机载传感器 姿态角误差 误差估计 拓展卡尔曼滤波 Cramer-Rao下界 multi-sensor data fusion airborne sensor Euler angle bias bias estimation EKF CRLB
1 中国工程物理研究院 机械制造工艺研究所，四川 绵阳 621999
2 西安交通大学 机械工程学院，陕西 西安 710049
针对移相干涉仪中移相器的标定，提出了一种基于干涉图计算移相量的迭代方法。该方法分为两步: 首先假设移相量已知，构建三元最小二乘方程计算位相; 然后假设位相已知，构建二元最小二乘方程计算移相量，同时依据三角函数关系和遍历原则，建立估算移相量计算误差的参数。利用计算机仿真和实验验证了提出方法的有效性。计算机仿真显示: 提出的方法比已有算法计算精度更高，而且误差估计值与实际计算误差偏离小于15%。在Fizeau干涉仪上开展了验证实验，利用两个电容位移传感器测量了镜架的位移。计算结果与电容传感器测量结果非常吻合，最大偏差仅为0.7 nm。另外，利用本文方法得到的误差估计值为0.52 nm，显示测量结果和计算结果的偏差在误差估计值范围内。所提出的方法可以高精度地提取移相量，且能给出移相量计算误差，是一种简单可靠的移相器标定方法。
移相干涉仪 移相器 标定 误差估计 迭代算法 phase-shifting interferometer phase shifter calibration error estimation iterative algorithm 光学 精密工程
2016, 24(10): 2565
中国海洋大学信息科学与工程学院, 山东 青岛 266100
为了研究大气湍流对合成孔径激光雷达(SAL)成像的影响,基于Monte-Carlo随机因子,对满足Kolmogorov 统计规律的大气湍流相位屏进行数值模拟,计算了不同湍流、不同波长情况下的机载SAL 成像结果,数值分析了不同斜距、不同波长条件下合成孔径长度与大气相干长度比值随大气湍流强度的变化关系.结果表明大气湍流效应严重影响了SAL 的方位向成像,随着湍流强度的增大,SAL 图像散焦越来越严重,直至目标无法分辨.同一湍流强度下,光束波长越长,SAL成像效果越好.对于湍流效应造成的SAL图像失真,采用改进的秩一相位误差估计(IROPE)法对SAL 图像进行补偿,当大气相干长度大于实孔径长度时,IROPE 算法能够有效改善图像的聚焦效果,提升SAL成像分辨率.
大气光学 合成孔径激光雷达 相位屏 秩一相位误差估计法
研究了利用两台经纬仪的光测图像测量目标姿态的误差合成问题。建立了基于矢量代数的误差分析模型，通过推导得到最终误差的估计公式。公式表明，最终误差由两台经纬仪图像的像轴线倾斜误差Δβ1和Δβ2，两台经纬仪视线与目标轴线的夹角φ1和φ2，以及两个交会面的夹角Ψ决定。最后利用蒙特卡罗方法仿真计算了两台经纬仪测量目标姿态的误差，仿真结果表明，由估计公式得到的理论误差与仿真误差的符合程度很好，验证了误差估计公式的正确性。该估计公式可以应用于姿态测量结果的误差分析。
测量 姿态测量 经纬仪 蒙特卡罗 误差估计 光学学报
2014, 34(s1): s112010
1 中国电子科技集团第二十九研究所，成都610036
2 江苏自动化研究所，江苏 连云港222006
动平台传感器配准中综合系统误差估计是误差估计领域中的一个难题。针对舰艇动平台环境下的综合系统误差估计问题，利用合作目标提供的高精度GPS导航信息，提出了两种误差估计方法。方法1基于等效偏差模型，通过建立综合系统误差观测模型，将等效偏差中互相耦合的误差分量解耦，利用近似的等效偏差值估计综合系统误差各误差分量，克服了等效偏差模型的不足；方法2通过分析经误差传递后综合系统误差分量对舰艇地理坐标系下目标定位精度的影响，对影响函数进行线性化处理，从而建立综合系统误差观测方程，完成综合系统误差估计。仿真验证在两种情形下进行，仿真结果表明两种方法估计性能互有优劣，但方法2总体表现好于方法1。利用两种方法估计出来的结果进行误差修正，修正后的航迹精度与修正前相比均有了大幅提高，能够满足舰艇平台实际作战需要。
多传感器组网 信息融合 综合系统误差估计 动平台 等效偏差模型 合作目标 multisensor network information fusion comprehensive system error estimation mobile platform equivalent error model cooperative target
