A ground‐level ozone forecasting model for Santiago,Chile

A physically based model for ground‐level ozone forecasting is evaluated for Santiago, Chile. The model predicts the daily peak ozone concentration, with the daily rise of air temperature as input variable; weekends and rainy days appear as interventions. This model was used to analyse historical data, using the Linear Transfer Function/Finite Impulse Response (LTF/FIR) formalism; the Simultaneous Transfer Function (STF) method was used to analyse several monitoring stations together. Model evaluation showed a good forecasting performance across stations—for low and high ozone impacts—with power of detection (POD) values between 70 and 100%, Heidke's Skill Scores between 40% and 70% and low false alarm rates (FAR). The model consistently outperforms a pure persistence forecast. Model performance was not sensitive to different implementation options. The model performance degrades for two‐ and three‐days ahead forecast, but is still acceptable for the purpose of developing an environmental warning system at Santiago. Copyright © 2002 John Wiley & Sons, Ltd.     

临近空间慢速平台SAR结合运动补偿的SCFT算法

针对临近空间慢速平台SAR轨迹运动偏差的空变性进行了分析.在二维频率域利用系统传输函数(STF)和变尺度傅里叶变换(SCFT)处理算法有效补偿了距离迁移和关于快时间波数的高阶相位,指出在运动补偿过程中,可将轨迹运动偏差分解成空不变项和空变项.在二雏频率域,结合一阶、二阶运动误差补偿的方法,提出了临近空间慢速平台SAR结合运动补偿的SCFT处理算法.最后,通过计算机仿真,验证了本算法的正确性.     

Sensor Fault Tolerant Generic Model Control for Nonlinear Systems

Introduction　　Conventionalfeedbackcontrolforacomplexprocessmayresultinunsatisfactoryperformance,oreveninstability,intheeventofmalfunctionsinactuators,sensorsorothersystemcomponents.Aclosed-loopcontrolsystemwhichtoleratesmalfunctions,whilestillmaintainingdesirableperformanceandstabilityproperties,canbesaidtobefaulttolerant[1].Faulttolerantcontrolenablesincreasedavailabilitybyavoidinginadvertentprocessshutdownsfromsimplefaults,e.g.,ininstrumentationandcontrolloops,thatcouldresultinproductionst…     

STF切片理论的实用数值计算方法改进

根据STF切片理论,建立船舶在斜浪规则波下直航运动的五个自由度耦合方程,并考虑航速及球鼻艏对水动力系数的影响加以修正.此外,针对原计算公式中横摇阻尼系数项不考虑流体黏性的问题,引入Ikeda半经验公式对该项进行非线性修正,采用辛普森积分法和四阶龙格-库塔微分法分别对船舶水动力系数和各自由度随时间历程的变化进行数值计算.以Wigley系列船型和某教学实习船为例,将水动力系数、波浪扰动力及力矩和各自由度运动幅值与相关试验值、其他文献结果以及商业软件数值仿真结果对比.结果表明,经过非线性修正后,横摇运动响应结果与商业软件数值仿真结果更加逼近,其他自由度的运动响应结果与对应的试验值和其他文献结果也都较为吻合,证明了本文计算方法的可行性,且具有一定的实用价值.     

一类设备故障过程的故障趋势预测方法研究

研究了一类带有指数故障过程的故障趋势预测问题。在测量变量受到平稳噪声干扰的情况下,首先依据对测量数据的统计检验判断出故障过程,然后根据对故障过程的先验知识,利用强跟踪滤波器辨识指数趋势项的参数,同时对建模误差进行ARMA时序分析,最后结合趋势项和时序预测给出故障趋势的总体预测。仿真实验结果验证了该方法的有效性。     

基于强跟踪UKF的航天器自主导航间接量测滤波算法

针对广义卡尔曼滤波(extended Kalman filter, EKF)和无迹卡尔曼滤波(unscented Kalman filter, UKF)缺乏对系统异常的在线自适应调整能力、导致滤波器精度降低的问题,提出了一种将强跟踪滤波(strong tracking filter, STF)和UKF相结合的滤波算法,并进一步采用部分状态信息作为间接观测量,同时量测噪声方差阵实时调整,从而避免了对观测方程求取Jacobi矩阵的过程,使滤波器的设计得到简化。将该算法应用于航天器自主导航系统中,仿真结果表明,该算法在系统出现突变或缓变异常时,能够迅速检测出异常,在保证较高估计精度的同时,提高了系统的可靠性。     

基于强跟踪器的机动航天器相对动态定位算法

针对机动航天器之间精确动态相对定位问题,提出一种基于强跟踪器(strong tracking filter, STF)的动态相对定位算法。该算法针对相对机动过程中3个方向的机动特性,设置三向渐消因子进行三向滤波,克服了单向渐消因子与实际机动不匹配而造成的跟踪精度下降问题, 针对三向滤波在直角坐标系下的跟踪问题,设置去偏转换测量算法,克服了球坐标系与直角坐标系的转换偏差问题。仿真实验表明,该算法在初值敏感性和相对机动恢复性上均强于其他算法,适用于脉冲推力、有限推力等多种情况下机动航天器间精确动态相对定位。     

Multisensor fusion for an experimental airship based on strong tracking filter

1.INTRODUCTION Theinterestinairshipfilledbygasisbooming.It willnotonlyserveasacommunicationrelaystation,butalsobeusedinsurveillance,explorationandmon itoring.Accuratedataacquisitionofposition,velocity andattitudeviaitsmeasurementsystemisindispens abletocontrolitsflyingorkeepingfix point.The measurementsystemshouldbesmallandlight.Ital soshouldhavecertaindynamicsmeasurementability.Usually,DGPSreceiveranddigitalmagnetic compassprovidebasicpositioningandattitudeinfor mationstandalone.DGPS…     

一种改进的强跟踪滤波算法

强跟踪滤波算法由于对判断滤波发散的阈值设置较小,以较大概率产生渐消因子而导致对滤波增益过调节,最终对状态估计不够平滑. 在分析强跟踪滤波算法运行机理的基础上,提出了一种改进的强跟踪滤波算法. 通过适当提高判断滤波发散的阈值,有效降低了误判滤波发散的概率,并能针对不同维数量测方程确定不同的弱化因子,避免了凭经验加入弱化因子解决这一问题的缺陷. 数值仿真结果表明：改进的强跟踪滤波算法对系统状态突变不但具有较强的鲁棒性,而且能有效保持滤波精度和对状态估计的平滑性,从而验证了该算法的可行性和有效性.     

基于强跟踪滤波器的PMSM无速度传感器DTC策略

针对扩展卡尔曼滤波器(EKF)对模型误差鲁棒性差的问题,提出了基于强跟踪滤波器(STF)的永磁同步电机(PMSM)无速度传感器直接转矩控制(DTC)策略,该方法利用永磁同步电机定子坐标系下的非线性数学模型和强跟踪滤波技术建立了STF观测器,从而实现了对电机定子磁链、转速和转子位置的实时在线观测。仿真结果表明,STF观测器可以准确地观测出电机定子磁链和转速,同时与EKF观测器相比,该观测器对于系统参数摄动、外部干扰等系统模型失配具有更强的鲁棒性。