Алгоритмы фильтрации в задачах коррекции показаний морской навигационной системы с использованием нелинейных измерений
Диссертация
Другое направление, представленное в основном, в работах зарубежных авторов Juiler S. J., Uhlmann J. К., Li X. Rong и др., а также работах Степанова O.A., опирается на алгоритм, обеспечивающий минимизацию среднеквадратической ошибки в классе оценок, линейным образом зависящих от измерений, и его различные модификации, приводящие к алгоритмам калмановского типа (KT) (TJnscented, Sigma-Point… Читать ещё >
Список литературы
- Арсеньев, Д. Г. Адаптивное управление в стохастических методах вычислительной математики и механики/ Д. Г. Арсеньев, В. М. Иванов, М. Л. Кореневский. СПб: «Наука», 2006. — 416 с.
- Богачев, К. Ю. Практикум на ЭВМ. Методы решения линейных систем и нахождения собственных значений: учебное пособие/ К. Ю. Богачев. -М.: МГУ, 1998. 137 с.
- Груздев, Н.М. Оценка точности морского судовождения/ H. М. Груздев. М.: Транспорт, 1989.- 121 с.
- Гуров, И.П. Динамический анализ сигналов в оптической когерентной томографии методом нелинейной фильтрации Калмана/, М. А. Волынский, И. П. Гуров, A.C. Захаров // Оптический журнал. 2008. — Т. 75. № 10. — С. 89−94.
- Гуров, И.П. Нелинейная стохастическая фильтрация сигналов в интерферометрах с частично когерентным освещением/ М. А. Волынский, И. П. Гуров, A.C. Захаров // Научно-технический вестник СПбГУ ИТМО. -2007.- № 43.- С. 276−283.
- Дмитриев, С.П. Нелинейные задачи обработки навигационной информации : обзор/ С. П. Дмитриев, Л. И. Шимелевич. Л.: ЦНИИ «Румб», 1977.- 84 с.
- Дмитриев, С.П. Высокоточная морская навигация/С .П. Дмитриев. СПб: «Судостроение», 1991.- 220 с.
- Дмитриев, С.П. Многоальтернативная фильтрация в задачах обработки навигационной информации/ С. П. Дмитриев, O.A. Степанов// -2004.- № 7.- С. 11−17.
- Дмитриев, С.П. Оценка сдвига частоты в доплеровском измерителе скорости путем идентификации модели принятого сигнала/ С. П. Дмитриев А.И. Соколов // Гироскопия и навигация. 2006. — № 1. — С. 21−29.
- Зарицкий, B.C. Метод Монте-Карло в задачах оптимальной обработки информации / B.C. Зарицкий, В. Б. Светник, Л.И. Шимелевич// Автоматика и телемеханика. 1975. — № 12. — С. 95−103.
- Ивановский, Р. И. Оценка параметров движения маневрирующих объектов/Р.И. Ивановский, М. К. Эпштейн. Л.: ЦНИИ «Румб», 1982. — 95 с.
- Логинов, В.П. Приближенные алгоритмы нелинейной фильтрации. Часть 1 / В. П. Логинов //Зарубежная радиоэлектроника. 1975. — № 2.-С. 28−48.
- Логинов, В.П. Приближенные алгоритмы нелинейной фильтрации. Часть 2 / В. П. Логинов //Зарубежная радиоэлектроника. -1976.- № 3.- С. 3−28.
- Вероятность и математическая статистика: энциклопедия/ Под ред. Ю. В. Прохорова. М.: Научное издательство «Большая Российская энциклопедия», 1999.- 910 с.
- Ривкин, С.С. Статистическая оптимизация навигационных систем/С. С. Ривкин, Р. И. Ивановский, A.B. Костров. Л., «Судостроение», 1976.-280 с.
- Степанов, O.A. Применение теории нелинейной фильтрации в задачах обработки навигационной информации/ O.A. Степанов. СПб: ГНЦ РФ ЦНИИ «Электроприбор», 1998. — 369 с.
- Степанов, O.A. Линейный оптимальный алгоритм в нелинейных задачах обработки навигационной информации/ O.A. Степанов // Гироскопия и Навигация. 2006.- № 4.- С. 11−21.
- Степанов, O.A. Основы теории оценивания с приложениями к задачам обработки навигационной информации. Часть 1. Введение в теорию оценивания/ O.A. Степанов. СПб.: ГНЦ РФ ЦНИИ «Электроприбор», 2009. -496 с.
- Стратонович, P.C. К теории оптимальной нелинейной фильтрации случайных функций//Теория вероятностей и ее применение. -1959. Т. 4, вып. 2. — С. 239−241.
- Тисленко, В.И. Оценка местоположения наземного источника радиоизлучения в космической системе с измерениями частоты сигналов / В. И. Тисленко, A.A. Савин // Радиотехника. 2006. — № 11. — С. 24−30.
- Тихонов, В.И. Нелинейная фильтрация и квазикогерентный прием сигналов./В.И. Тихонов, Н. К. Кульман. -М.: Сов. радио, 1975. 703 с.
- Торопов, А.Б. Применение субоптимальных алгоритмов для решения задачи навигации по геофизическим полям//Труды XXV отраслевой научно-технической конференции МПО-МС-2006. 2006. — С. 18−24.
- Торопов, А.Б. Исследование возможности применения оптимальных линейных алгоритмов в задаче корреляционно-экстремальной навигации// Материалы VIII КМУ «Навигация и управление движением». -2007.-С. 197−201.
- Торопов, А.Б. Решение задачи корреляционно-экстремальной навигации на основе комбинированного использования линейного оптимального и итерационного алгоритмов// Материалы IX КМУ «Навигация и управление движением». 2007. — С. 235−242.
- Торопов, А.Б. Оптимальные и субоптимальные линейные алгоритмы для решения нелинейных навигационных задач/А.Б. Торопов, Ю. В. Королева, В.А. Васильев// Труды X КМУ «Навигация и управление движением». 2008. — С. 206−213.
- Торопов, А.Б. Исследование эффективности субоптимальных линейных алгоритмов для нелинейных навигационных задач/ А.Б. Торопов// Труды XVII международного научно-технического семинара. 2008. — С. 35.
- Торопов, А.Б. Анализ алгоритмов калмановского типа для решения нелинейных навигационных задач/ O.A. Степанов, А.Б. Торопов// Труды XVIII Международного научно-технического семинара. 2009. — С. 108.
- Торопов, А.Б. Комплекс программ для оценки эффективности алгоритмов решения нелинейных навигационных задач фильтрации/ А. Б. Торопов, В. А Васильев// Материалы XI КМУ «Навигация и управление движением». 2009. — С. 247−254.
- Торопов, А.Б. Сравнительное исследование линейного и нелинейного оптимальных алгоритмов оценивания в задачах обработки навигационной информации / O.A. Степанов, А.Б. Торопов// Гироскопия и навигация. 2010. — № 3 (70). — С. 24−36.
- Торопов, А.Б. Использование последовательных методов Монте-Карло в задаче корреляционно-экстремальной навигации / O.A. Степанов, А. Б. Торопов // Изв. вузов. Приборостроение. 2010. — Т. 53. № 10. — С. 4954.
- Торопов, А.Б. Программный комплекс для проектирования алгоритмов решения нелинейных задач обработки навигационной информации / А. Б. Торопов, В. А. Васильев // Научно технический вестник СПбГУ ИТМО. — 2010. — № 5(69). — С. 48−52.
- Торопов, А.Б. Линейные оптимальные алгоритмы в задачах оценивания с нелинейными измерениями. Связь с алгоритмами калмановского типа / O.A. Степанов, А. Б. Торопов // Известия ТулГУ. Технический вестник. 2012. -№ 7. — С. 172−189.
- Торопов, А.Б. Сопоставление эффективности применения субоптимальных алгоритмов калмановского типа для решения одного класса нелинейных задач/ О. А. Степанов, А. Б. Торопов // Гироскопия и навигация. -2006. № 2. — С. 95.
- Торопов, А.Б. Сопоставление субоптимальных линейных алгоритмов с оптимальным алгоритмом в нелинейных навигационных задачах/ О. А. Степанов, А. Б. Торопов //Гироскопия и навигация. 2008. — № 4. — С. 84.
- Торопов, А.Б. Новые алгоритмы калмановского типа в задачах обработки навигационной информации/ О. А. Степанов, А. Б. Торопов // Гироскопия и навигация. 2010. — № 4. — С. 87.
- Торопов, А.Б. Последовательные методы Монте-Карло в задачах обработки навигационной информации с нелинейными измерениями/ О. А. Степанов, А. Б. Торопов // Гироскопия и навигация. 2012. — № 4.
- Ярлыков, М.С. Применение марковской теории нелинейной фильтрации в радиотехнике/М.С. Ярлыков. М.: Сов. радио, 1980.
- Ярлыков, М.С. Статистическая теория радионавигации/М.С. Ярлыков. -М.: Радио и связь, 1985. 344 с.
- Anonsen, К.В. Terrain Aided Underwater Navigation using Point Mass and Particle Filters/ K.B. Anonsen, O. Hallingstad // PLANS IEEE. 2006. -P. 1027−1035.
- Arasaratnam, I. Discrete-Time Nonlinear Filtering Algorithms using Gauss-Hermite Quadrature/ I. Arasaratnam, S. Haykin, R. J. Elliott// Proceedings of the IEEE. 2007. — Vol. 95, № 5. — P. 953−977.
- Arasaratnam, I. Cubature Kalman Filters/1. Arasaratnam, S. Haykin// IEEE Transactions on Automatic Control. 2009. — 54 (6). — P. 1254−1269.
- Azimi-Sadjadi, B. Approximate nonlinear filtering and its application in navigation/ B. Azimi-Sadjadi, P. S. Krishnaprasad// Automatica. 2005. -№ 41.- P. 945−956.
- Bergman, N. Recursive Bayesian estimation. Navigation and Tracking Applications/ N. Bergman. Sweden, Linkoping: Linkoping University, 1999. -204 p.
- Bolic, M. Resampling Algorithms for Particle Filters: A Computational Complexity Perspective/ M. Bolic, P.M. Djuric, S. Hong// EURASIP Journal on Applied Signal Processing. 2004. — № 15. — P. 2267−2277.
- Buey, R. S. Digital synthesis of non-linear filters/ R. S. Buey, К. D. Senne// Automatica. 1971. — № 7(3). — P. 287−298.
- Chen, Z. Bayesian Filtering: From Kalman Filters to Particle Filters, and Beyond электронный ресурс. /Z. Chen// 2010. — 69 p. — Режим доступа: http://www.dsi.unifi.it/users/chisci/idfric/NonlinearfilteringChen.pdf.
- Davidson, P. Application of particle filters to map-matching algorithm / P. Davidson, J. Collin, J. Takala// 17th Saint Petersburg international Conference on integrated navigation System. 2010. — P. 303−308.
- Davidson, P. Map-aided autonomous pedestrian navigation system/ P. Davidson, J. Collin, J. Takala// 18th Saint Petersburg international conference on integrated navigation System. 2011. — P. 314−318.
- Daum, F. Nonlinear Filters: Beyond the Kalman Filter/ F. Daum/ЛЕЕЕ Aerospace and Electronic Systems. 2005 — Vol. 20(8). — P. 57−71.
- Doucet, A. Sequential Monte Carlo Methods in Practice/ A. Doucet, N. de Freitas, N. J Gordon. New York: Springer-Verlag, 2001. — 581 p.
- On sequential simulation-based methods for Bayesian filtering: Technical Report/ A. Doucet. Cambridge University, Department of Engineering. — 1998.-26 p.
- Doucet, A. A tutorial on particle filtering and smoothing: fiteen years later. In: The Oxford handbook of nonlinear filtering. Oxford handbooks in mathematics. / A. Doucet, A.M. Johansen// Oxford: Oxford University Press. -2011.- P. 656−705.
- Gelb, A. Applied optimal estimation/ A. Gelb. Cambridge: M.I.T. Press.- 1974.- 384p.
- Gordon, N.J. Novel approach to nonlinear/non-Gaussian Bayesian state estimate/ N.J. Gordon, D. J. Salmond, A.F.M. Smith // IEEE Proceedings, Pt. F. 1993. — 140, 2.-P. 107−113.
- Gordon, N. Tutorial on Particle Filters for on-line nonlinear/non-Gaussian Bayesian tracking// N. Gordon et al./ IEEE Trans. On Signal Processing.- 2002. Vol. 50, № 2. — P. 174−188.
- Gustafsson, F. Particle filters for positioning, navigation and tracking/ F. Gustafsson et al.//IEEE Transactions on Signal Processing. 2002. — Vol. 50, № 2. — P. 425−437.
- Handschin, J. E. Monte Carlo techniques for prediction and filtering of non-linear stochastic processes/ J. E. Handschin// Automatica. 1970. — Vol. 6.- P. 555−563.
- Halton, J.H. Sequential Monte Carlo/ J. H. Halton// Proc. Cambridge Philos. Soc. 1962.- vol. 58, № 1.- P. 57−58.
- Haykin, S. Kalman Filtering and Neural Network/ S. Haykin. John Wiley & Sons, Inc. — 2001. — 284 p.
- Hendeby, G. Fundamental filtering limitations in linear non-gaussian systems/ G. Hendeby, F. Gustafsson// In Proceedings of 16th Triennial IF AC World Congress. 2005.- P. 45−51.
- Hendeby, G. Fundamental Estimation and Detection Limits in Linear Non-Gaussian System: Dissertation, thesis No. 1199. /Gustav Hendeby. -Sweden: Linkopings universitet. 2005.- 128 p.
- Jazwinski, A.H. Stochastic process and filtering theory. / A.H. Jazwinski. New York: Academic Press. — 1970. — 400 p.
- Jia, B. The High-Degree Cubature Kalman Filter/B. Jia, M. Xin, Y. Cheng// 51st IEEE Conference on Decision and Control. 2012. — P. 4095−4100.
- Juiler, S. J. A new Approach for Filtering Nonlinear Systems/ S. J. Juiler et al.// In Proceedings of American Control Conference. 1995. — P. 16 281 632.
- Juiler, S. J. Unscented Filtering and Nonlinear Estimation/ S. J. Juiler, J. K. Uhlmann.// Proc. IEEE. 2004. — Vol. 92(3). — P. 401−422.
- Kalman, R. E. A New Approach to Linear Filtering and Prediction Problems. / R.E. Kalman//Trans. ASME, J. Basic Eng. I960, — 82 (Series D). — P. 35−45.
- Karlsson, R. Particle filtering and Cramer-Rao lower bound for underwater navigation/ R. Karlsson, F. Gustafsson, T. Karlsson.// IEEE International Conference on Acoustics, Speech, and Signal Processing. 2002. -P. 65−68.
- Particle Filter for underwater Terrain Navigation: Technical Report электронный ресурс./ R. Karlsson, F. Gustafsson // 2003. 7 p. — Режим доступа: http://www.control.isy.liu.se/publications.
- Karlsson, R. Bayesian Surface and underwater Navigation/ R. Karlsson, F. Gustafsson// IEEE Transactions on Signal Processing. 2006. — Vol 54.-P. 4204−4213.
- Kong, A. Sequential Imputations and Bayesian Missing data Problems/A. Kong, J.S. Liu, W.H. Wong// Journal of the American Statistical Association. — 1994. — Vol. 89, № 425. — P. 278−288.
- Kramer, S. C. Recursive Bayesian estimation using piece-wise constant approximations/ S. C. Kramer, H. W. Sorenson // Automatica. 1988. -24(6).-P. 789−801.
- Kubo, Y. Nonlinear Filtering Methods for the INS/GPS in-Motion Alignment and Navigation/ Y. Kubo et al.// Internatial Journal of Innovative Computing, Information and Control. 2006. — Vol. 2, № 5. — P. 1137−1151.
- Lefebvre, T. Nonlinear Kalman Filtering for Force-Controlled Robot Tasks/ T. Lefebvre, H. Bruyninckx, J. de Schutter. Berlin: Springer. — 2005. -265 p.
- Li, X. R. Optimal Linear Estimation Fusion—Part I: Unified Fusion Rules/ X. R. Li et al.// IEEE transactions on information theory. 2003. — Vol. 49, No. 9.-P. 2192−2208.
- Li, X.R. Recursibility, Batch and Recursive Forms of Optimal Linear Estimation and Filtering. / X. R. Li// In Proceedings of the Workshop on
- Multisensor Target Tracking: A Tribute to Oliver E. Drummond. 2004. — P. 99 111.
- Li, X.R. Recursibility and Optimal Linear Estimation and Filtering/ X.R. Li //43rd IEEE Conference on Decision and Control, Atlantis. 2004. — P. 1761−1766.
- Li X.R. A survey of Maneuvering Target Tracking: Approximation Techniques for Nonlinear Filtering/ X.R. Li, V. P. Jilkov // SPIE Conference on Signal and Data Proccessing of Small Targets. 2004. — P. 537−535.
- Metzger, J. Studies on Four Terrain Referenced Navigation Techniques. / J. Metzger, G.F. Trommer//Symposium Gyro Technology. 2002. -P. 15.0−15.9.
- Nordlund, P-J. Recursive estimation of three-dimensional aircraft position using terrain-aided positioning/ P-J. Nordlund, F. Gustafsson // IEEE International Conference on Acoustics, Speech, and Signal Processing. 2002. -P. II1121−1124.
- Advances in Derivative Free State Estimation for Nonlinear Systems: Technical report IMM-REP-1998−15/ M. N0rgaard, N. K. Poulsen, O. Ravn. -Denmark: Lyngby. 2000. — 33 p.
- Reece, S. Tighter alternatives to the Cramer-Rao lower bound for discrete-time filtering/ S. Reece, D. Nicholson // Proc. of 7 International Conference on Information Fusion. 2005. — Vol. 1 — P. 101−106.
- Senecal, S. Particle Filtering Equalization Method for a Satellite Communication Channel/S. Senecal, P.-O. Amblard, L. Cavazzana//EURASIP Journal on Applied Signal Processing. 2004. — 15. — P. 2315−2327.
- Simon, D. Optimal State Estimation. Kalman, Hoo, and Nonlinear approaches/ D. Simon. A John Wiley & Song Inc. — 2006. — 550 p.
- Smith, A.F.M. Bayesian statistics without tears: a sampling-resampling perspective/ A. F. M. Smith, A.E. Gelfand // Amer. Stat. 1992. — № 46. — P. 84−88.
- Stepanov, O.A. Monte Carlo Methods for a Special Nonlinear Filtering Problem/ O.A. Stepanov, V.M. Ivanov, M.L. Korenevski// 11 IF AC International Workshop Control Applications of Optimization. 2000. — Vol. 1. -P. 347−353.
- Svetnik, V.B. Applying the Monte Carlo Method for Optimum Estimation in Systems with Random Disturbances/ V.B. Svetnik // Auto. Remo. Cont. 1986. — Vol. 47, №. 6. — P. 818−825.
- Toropov, A. B. Comparison of Kalman-Type Algorithms in Nonlinear Navigation Problems for Autonomous Vehicles. / O.A. Stepanov, A. B. Toropov, O.S. Amosov// 6-th IFAC Symposium on Intelligent Autonomous Vehicles. -2007.
- Toropov, A. B. Investigation of Linear Optimal Estimator./ O.A. Stepanov, A. B. Toropov// Proceedings of 17-th IFAC World Congress. 2008. -P. 2750−2755.
- Toropov, A. B. A Comparison of Linear and Nonlinear Optimal Estimators in Nonlinear Navigation Problems / O.A. Stepanov, A. B. Toropov // Gyroscopy and Navigation.-2010.-Vol. 1,№ 3.- P. 183−190.
- Trommer, G.F. A Perfomance Comparison of Tightly Coupled GPS/INS Navigation Systems based on Extended and Sigma Point Kaiman Filters/ G.F. Trommer et al. // Navigation: Journal of the Institute of Navigation USA. -2006.- Vol. 53, № l.-P. 21−31.
- Zaritskii, V.S. Monte Carlo Technique in Problems of Optimal Data Processing/ V.S. Zaritskii, V.B. Svetnik, L.I. Shimelevich // Auto. Remo. Cont. -1975.- Vol. 12.-P. 95−103.
- Yao, K. Time-Varying Noise Estimation for Speech Enhancement and Recognition Using Sequential Monte Carlo Method/K.Yao, T.-W. Lee//EURASIP Journal on Applied Signal Processing. 2004. — 15. — P. 2366−2384.
- Zhan, R. and Wan J. Iterated unscented Kaiman Filter for Passive Target Tracking/ R. Zhan, J. Wan//IEEE Transactions on Aerospace and electronic Systems 2007. — Vol.43, № 3. — P. 1155 — 1163.137