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利用扩展卡尔曼滤波器对冲击产生的冲击波动力学进行数据同化。 (英语) Zbl 1109.76328号

概要:数据的模型同化努力从有限的观测数据中以最佳方式确定演化物理系统的状态。本研究首次尝试将数据同化的扩展卡尔曼滤波(EKF)方法应用于高速撞击引起的冲击波动力学。EKF求解完全非线性状态演化,并及时估计其相关的误差协方差矩阵。通过将过去的模型演化与当前可用数据混合而获得的状态变量及其相关的最小误差(或不确定性)用作进一步预测的初始条件,直到下一次数据可用为止。在本研究中,使用了一维(1D)有限差分代码和一维飞片实验测量的数据。集成仿真表明,EKF可以合理地跟踪所建模系统的非线性。结果表明,EKF同化仅在靶板中部测量的有限数量的压力数据,有助于跟踪所有状态变量的演变。利用所谓的“同卵双生子实验”的数值合成数据进一步研究了EKF的保真度,在该实验中,真实状态是已知的,各种测量技术和策略可以很容易地进行模拟。我们发现,EKF方法可以有效地将时间上稀疏分布的密度场同化到建模系统中,以模拟射线数据。

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76升05 流体力学中的冲击波和爆炸波
93E10型 随机控制理论中的估计与检测

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