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集合卡尔曼滤波数据同化方法在海温数值预报中的应用研究

本文利用集合卡尔曼滤波方法(EnKF, Ensemble Kalman Filter)将渤黄海卫星遥感海表温度数据同化进MITgcm(MIT general circulation model)模式,初步建立了集合卡尔曼滤波同化系统,以用做渤黄海海温监测和预报研究。第二章和第三章分别系统的介绍了MITgcm全球海洋环流模式的特点及其差分格式和集合卡尔曼滤波方法的基本理论及其应用概况。第四章构建了同化系统,并通过后报同化实验检测了该同化系统的特性。对截断半径作了敏感性分析得出,对于此海域,经向取9km,纬向取18km是比较合适的选择。对集合成员数与均方根误差之间的关系也进行了探讨,表明集合成员数取80是一个较合适的值,进一步增加集合成员数对同化效果改善不大。此外,对观测如何进入同化系统的问题进行了探讨;针对EnKF方法如何实施问题,确定了具体的解决方案。第五章对分析场与观测场差异进行了分析表明,分析场在分布趋势上接近预报场,在数值  (本文共67页) 本文目录 | 阅读全文>>

中国气象科学研究院
中国气象科学研究院

集合卡尔曼滤波资料同化方案的设计和研究

在大气海洋的科学研究中,随着卫星雷达等各种非常规资料迅速增加和模式的模拟能力加强,作为“把各种时空上不规则的零散分布的观测融合到基于物理规律的模式当中”的同化技术,在大气海洋的研究中扮演着越来越重要的角色。近几年来,一种新的同化方法——集合卡尔曼滤波受到人们广泛的关注和研究。现有的研究成果初步表明,集合卡尔曼滤波是一种具有业务应用潜力的同化方法。国内在集合卡尔曼滤波方面研究开展得比较晚,因此对集合卡尔曼滤波资料同化方法研究具有重要的科学价值和现实意义。集合卡尔曼滤波的主要优点是利用一个随天气流型演变的背景场误差协方差来进行资料分析,这是在目前变分同化中难以实现的,也是变分同化中存在的主要问题之一。但集合卡尔曼滤波也存在滤波发散、分析变量不平衡等问题。本文利用浅水模式和实际大气预报模式(GRAPES),通过一系列数值试验来对集合卡尔曼滤波主要的理论和技术进行了研究,包括集合卡尔曼滤波中随流型演变的背景场误差协方差、集合数对集合卡尔...  (本文共76页) 本文目录 | 阅读全文>>

《自动化学报》2020年01期
自动化学报

扩展卡尔曼滤波在受到恶意攻击系统中的状态估计

设计了一种分布式扩展卡尔曼滤波器(Extended Kalman filter, EKF),对非线性目标状态进行估计.在设计过程中,对滤波误差...  (本文共9页) 阅读全文>>

《电子测量技术》2020年03期
电子测量技术

基于卡尔曼滤波与大数据预测的路径规划研究

针对近年来严重的交通拥堵现象,提出了卡尔曼滤波和交通流大数据相结合的行程时间预测模型,Dijkstra算法规划最短时间路径方法。首先利用某时刻前3个时段的车辆平均速度数据进行卡尔曼滤...  (本文共5页) 阅读全文>>

《电子技术应用》2020年04期
电子技术应用

基于状态增广的修正迭代扩展卡尔曼滤波

针对修正迭代扩展卡尔曼滤波一次迭代后系统状态和估计状态不与测量噪声之间保持相互独立的问题,将测量噪声增广到状态变量中,提出了基于状态增...  (本文共4页) 阅读全文>>

《电力科学与工程》2019年11期
电力科学与工程

基于容积卡尔曼滤波的配电网状态估计

针对配电网节点数多、维数高的特点,传统扩展卡尔曼滤波(Extended Kalman Filter,EKF)因线性化程度制约已难以满足配电网状态估计要求。为克服EKF线性化过程引入的误差,以及提升高阶系统估计性能,将不...  (本文共5页) 阅读全文>>