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基于SVR的导航传感器自适应野值检测方法

发布时间:2021-10-09 21:34
  针对Lagrange插值法无法处理连续野值的问题,提出了一种基于改进支持向量回归(Support Vector Regression, SVR)的导航传感器自适应野值检测方法。该方法结合了支持向量回归利用小样本数据就能够准确建模和3σ准则计算简易的优点,利用支持向量回归在线建立舰船的运动模型对测量值进行实时预测,并利用3σ准则自适应地计算阈值,然后通过比较阈值与预测残差来判别测量值是否为野值点。该方法可以自动地学习舰船的运动趋势,建立舰船的真实运动模型,而且不受连续野值点的影响,能够在没有其他传感器辅助的条件下完成野值检测。海试实测数据表明,提出的方法对离散和连续的野值点均具有较好的检测效果,同时可以更好地估计传感器的真实测量值。 

【文章来源】:导航定位与授时. 2020,7(05)

【文章页数】:6 页

【部分图文】:

基于SVR的导航传感器自适应野值检测方法


SVR示意图

轨迹图,轨迹,野值点,计程仪


为了验证本文所提出算法的有效性,选取船舶的实测数据做实验,并与Lagrange插值法进行对比。实测数据是在某次航海试验中采集得到的数据,船上搭载的导航设备有惯导、卫导、电磁计程仪和天文导航系统等。海试的航行轨迹如图2所示。高斯径向基核函数的宽度参数取为σ=4;损失函数ε=0.01;滑动窗宽N=20;模型阶数m=5。本文所使用的算法是在开源代码库LibSVM的基础上进行修改实现的,使用的仿真平台为MATLAB。以电磁计程仪的速度信息为例(图3),原始测量数据中含有较多的野值点。取其中长度均为1000个样本的2段数据进行分析,其中一段只含有少量离散的野值点,另一段含有几处连续的野值点,分别利用Lagrange插值和SVR的方法对数据进行野值处理。

计程仪,电磁,野值点,原始数据


以电磁计程仪的速度信息为例(图3),原始测量数据中含有较多的野值点。取其中长度均为1000个样本的2段数据进行分析,其中一段只含有少量离散的野值点,另一段含有几处连续的野值点,分别利用Lagrange插值和SVR的方法对数据进行野值处理。1)场景1

【参考文献】:
期刊论文
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本文编号:3427040

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