自适应卡尔曼滤波在沉降预测中的应用

随着我国经济高速发展,对煤炭资源的需求与日俱增,矿山大量开采造成矿区地表大面积沉陷.对于地下采煤,地表点的移动经历一个由开始移动到剧烈移动,最后到停止移动的全过程.为了更好地掌握矿山开采地袁沉降移动规律,本文采用自适应卡尔曼滤波与标准卡尔曼滤波对其进行预测与分析.     

自适应卡尔曼滤波在地表沉降监测中的应用

方差补偿自适应卡尔曼滤波是在对观测数据进行递推滤波的同时,不断的对难以确定的模型参数和噪声进行估计和修正,以减小模型误差,使滤波结果更准确。本文采用方差补偿自适应卡尔曼滤波预测模型,对某矿区首采工作面地表沉降监测数据进行计算,得到相应的预测值,并与标准卡尔曼滤波预测值进行比较。探讨了方差补偿自适应卡尔曼滤波预测模型进行矿区地表沉降预测的可行性。     

强跟踪自适应卡尔曼滤波在高铁沉降监测中的应用

以高铁沉降监测为应用背景,研究了一种强跟踪自适应卡尔曼滤波算法,并将其与其他几种卡尔曼滤波算法进行仿真对比。结果表明,滤波算法具有较高的精度和较强的跟踪能力。     

基于自适应卡尔曼滤波的高层建筑物沉降预测模型研究

由于传统卡尔曼滤波处理实时动态数据中所建立的数学模型不精确或动态噪声特性不准确,导致状态估计失真,甚至导致滤波发散的现象。为了提高高层建筑物沉降监测实时预测的准确性与可靠性,克服传统卡尔曼滤波进行沉降预测中噪声的不足,本文采用方差补偿自适应卡尔曼滤波理论进行分析预测,并通过实测数据对比分析,验证了方差补偿自适应卡尔曼滤滤波理论进行沉降预测的可行性,且预测精度较高。     

自适应卡尔曼滤波在GNSS沉降监测中的应用

为解决GNSS-RTK实时测量中存在的数据波动性大,难以满足高精度沉降监测需求的问题,通过引入方差补偿自适应卡尔曼滤波,对原始测量数据进行滤波去噪,实现了绝大部分白噪声的过滤和修正。同时,对原始测量数据与滤波数据进行分析比对,滤波前原始数据标准差在7 mm左右,方差补偿法滤波后数据标准差在3 mm左右,实现了两倍多的精度提升。实践证明,方差补偿自适应卡尔曼滤波在抑制滤波发散和提高监测数据精度上具有显著的效果。     

自适应卡尔曼滤波法用于变形监测数据处理

卡尔曼滤波作为一种动态数据处理方法广泛应用在变形监测数据处理中。文中针对传统卡尔曼滤波因动态噪声不准或不容易确定影响结果准确度的问题,提出并探讨了方差补偿自适应卡尔曼滤波,并通过传统卡尔曼滤波和自适应卡尔曼滤波对GPS变形监测数据进行处理,其结果表明方差补偿自适应卡尔曼滤波对GPS变形监测具有很好的剔除噪声的作用,效果明显。     

卡尔曼滤波法在城际高铁沉降变形监测与分析的应用

随着我国城市化的不断发展,城际高铁作为城市圈之间的大动脉,对加强城市间联系,方便居民出行起到了重大作用。城际高铁轨道的沉降问题,是高速铁路运行面临最普遍的问题,影响高速行驶下高铁运行的安全性和稳定性。高速铁路的沉降监测数据是一组离散时间序列,蕴含十分丰富的形变信息。为了发掘这些数据中的变形规律,需要建立沉降预测模型,进行综合分析后,采用卡尔曼滤波法对沉降进行预测分析。     

自适应卡尔曼滤波在变形监测动态数据处理中的应用

介绍了卡尔曼滤波技术的基本思路，给出了自适应卡尔曼滤波动态噪声声方差阵∑ｑｋｑｋ补偿法的计算公式，以及在变形监测动态数据处理中的应用。分析了应用中存在的问题及解决途径。通过实例说明了该法用于变形监测预报具有较高的精度。     

自适应卡尔曼滤波在变形监测动态数据处理中的应用

介绍了卡尔曼滤波技术的基本思想，给出了自适应卡尔曼滤波动态噪声方差阵∑ΩｋΩｋ补偿法的计算公式，以及在变形监测动态数据处理中的应用。分析了应用中存在的问题及解决途径．通过实例说明了该法用于变形监测预报具有较高的精度。     

高铁线下工程桥墩沉降观测与分析

以沪昆高铁工程为背景,介绍沪昆高铁桥墩观测标的设置、沉降观测技术要求和观测方法,对沪昆高铁桥墩沉降数据进行了分析,表明桥墩是稳定的。     

基于卡尔曼滤波模型的地铁沉降监测分析

卡尔曼滤波方法是变形监测中常用的一种方法,本文通过对获取的地铁沉降观测数据进行监测,采用经典的卡尔曼滤波方法和基于方法补偿的自适应卡尔曼滤波方法进行监测预估,通过对比发现,基于方差补偿的自适应卡尔曼滤波方法能够有效地控制观测数据异常对动态系统参数估计的影响,保证了变形监测数据估计的精度。     

一种自适应两阶段卡尔曼滤波算法

当动力学模型存在未知的随机系统偏差时,两阶段卡尔曼滤波要优于标准卡尔曼滤波。两阶段卡尔曼滤波的基础是准确的知道随机系统偏差的统计特性,这在实际过程中是很难做到的。提出了基于新息向量的自适应两阶段卡尔曼滤波。它不仅能够很好的估计随机系统偏差,而且在随机系统偏差的先验统计特性不准确时也能取得良好的效果。最后通过一个仿真算例,验证了自适应两阶段卡尔曼滤波的适用性。     

组合导航中一种新息自适应卡尔曼滤波算法

全球定位系统/航位推算组合导航定位中,由于目标运动的不确定性,GPS接收机与DR器件接收的数据存在噪声,使预置目标运动模型通常很难得到较高跟踪精度,针对应用常规卡尔曼滤波进行组合导航解算由于噪声统计特性未知而引起滤波不稳定的问题,本文提出了一种基于新息序列的量测计算进行自适应估计的卡尔曼滤波算法。该算法通过对新息方差强度进行极大似然估计,将新息计算引入卡尔曼滤波器的增益计算,达到控制发散的目的。最后对改进的算法与一般卡尔曼滤波算法做了对比仿真试验分析,结果表明了改进算法的有效性。     

Kalman滤波在变形监测数据处理中的应用

卡尔曼滤波通过建立状态方程和观测方程来描述系统的动态过程,依据滤波增益矩阵的变化,从测量数据中定量提取有效信息,修正状态参量,利用已有的信息对动态噪声方差阵进行实时估计,从而补偿噪声对数据的影响,有效地提高数据精度。通过用Kalman滤波对郑州某地高层建筑变形监测数据的处理与预测分析,并同多项式拟合方法比较,表明Kalman滤波在处理变形监测数据时具有实时快速、精度高的特点。     

迭代扩展卡尔曼滤波用于实时GPS数据处理

标准的卡尔曼滤波可以扩展到非线性模型,即将泰勒公式应用于状态方程和观测方程,得到扩展卡尔曼滤波公式。首先推导了计算公式,研究了迭代计算方法,并将其用于GPS数据的实时处理。     

建筑沉降观测数据处理

简述了建筑沉降观测的方法和水准测量数据结构,分析了建筑沉降数据处理的难点,针对难点提出用关系数据库表结构来处理沉降观测数据的方法,并以实例说明了该方法数据处理的效果。     

An Optimal Adaptive Kalman Filter

In a robustly adaptive Kalman filter, the key problem is to construct an adaptive factor to balance the contributions of the kinematic model information and the measurements on the state vector estimates, and the corresponding learning statistic for identifying the kinematic model biases. What we pursue in this paper are some optimal adaptive factors under the particular conditions that the state vector can or cannot be estimated by measurements. Two optimal adaptive factors are derived, one of which is deduced by requiring that the estimated covariance matrix of the predicted residual vector equals the corresponding theoretical one. The other is obtained by requiring that the estimated covariance matrix of the predicted state vector equals its theoretical one. The two related optimal adaptive factors are given. These are analyzed and compared in theory and in an actual example. This shows, through the actual computations, that the filtering results obtained by optimal adaptive factors are superior to those obtained by adaptive factors based on experience.     

基于卡尔曼滤波的离散灰度模型在基坑沉降数据的研究

为了提高深基坑开挖过程中实时沉降监测预测的可靠性与准确性,保障基坑施工和周边环境安全,针对深基坑开挖过程中周围底层移动、施工、环境因素及实际观测过程中原始数据存在较多噪声对原始沉降数据产生一定影响等诸多问题。本文考虑使用卡尔曼滤波理论对沉降数据进行去噪预处理,并建立离散灰度模型,通过该模型对沉降数据进行分析及预测。通过实验数据分析处理,验证模型预测精度有了一定的提高,且具有一定的参考价值。