Bearing Rigidity Theory and its Applications for Control and Estimation of Network Systems: Life Beyond Distance Rigidity
本文探讨了多智能体系统在有限感知能力下的分布式控制与估计问题，重点介绍基于轴承刚性理论的形成控制与网络定位方法及应用。
2018-03-14 cs.SY eess.SY
Improving Observability of Relative Orbit Estimation Using Bearing Measurements and Light Curves
Kyushu University（九州大学）
本研究提出融合方位测量与光曲线的相对轨道估计方案，采用Ashikhmin-Shirley模型与Fisher信息矩阵分析，经数值模拟验证可提升可观测性与收敛速度，适用于在轨服务任务。
2026-08-18 cs.SY eess.SY
Equivariant Observer for Bearing Estimation with Linear and Angular Velocity Inputs
本文提出了一种基于等变观测器的方位估计方法，结合线性和角速度输入，实现了在单位球上的稳定估计与全局渐近稳定性证明。
2025-12-16 cs.SY eess.SY
Scaling up the formation of agents with heterogeneous sensing: mixed distance and bearing-only
本文研究异构感知下智能体只能控制距离或方位角的分布式编队控制问题，提出基于异构感知刚性理论保证形状适定，并设计迭代方法实现智能体规模扩展，数值模拟验证了其有效性。
2023-11-20 cs.SY eess.SY
Bearing Only Distributed Circumnavigation with Limited Target Information for Asymmetric Dubins Vehicles
Indian Institute of Technology Kanpur（坎普尔印度理工学院）
针对非对称Dubins车辆异构编队，提出一类基于方位的分布式非线性制导律，仅利用航向角和视线角信息实现全局渐近稳定环绕。
2026-06-03 cs.SY eess.SY
Bearing-only formation control under persistence of excitation
通过研究期望方位参考激励的持续性，研究了$d~(d\geq 2)$维空间中纯方位编队控制问题。通过定义一个期望的编队，即方位PE，分布式纯方位控制律的建议，保证指数稳定的期望编队只有一个平移向量。这种方法的关键结果依赖于利用轴承PE显着放松的条件施加在图形拓扑结构，以确保指数稳定，当轴承刚度条件相比，并消除由轴承矢量引入的规模模糊。仿真结果说明了所提出的控制方法的性能。
2020-09-01 cs.SY eess.SY
Distributed consensus-based observer design for target state estimation with bearing measurements
INESC INOV -- Lab（葡萄牙信息与控制研究所创新实验室）
针对任意阶积分器链建模的目标，提出一种分布式一致性观测器，利用方位测量和通信网络实现目标跟踪，并给出指数稳定性条件。
2026-05-22 cs.SY eess.SY
Observer-Based Control of Second-Order Multi-vehicle Systems in Bearing-Persistently Exciting Formations
针对二阶多车辆系统无位置速度测量的场景，提出基于方位测量的分布式观测器与编队跟踪控制方法，拓展BPE编队概念并给出稳定性条件，通过仿真验证了性能。
2024-09-13 cs.SY eess.SY
Collaborative Bearing Estimation Using Set Membership Methods
University of Melbourne（墨尔本大学）；The Australian National University（澳大利亚国立大学）
本文提出凸组合椭球（CCE）方法用于协同方位估计，通过将测量非线性表示为不确定性椭球，避免了线性化或采样近似，并证明其协方差估计比协方差交叉（CI）方法更不保守。
2023-04-17 cs.IT cs.RO cs.SY
A Cooperative Bearing-Rate Approach for Observability-Enhanced Target Motion Estimation
College of Computer Science and Technology, Zhejiang University（浙江大学计算机科学与技术学院）；Westlake University（西湖大学）
针对基于视觉的目标运动估计可观测性低、难跟踪高机动目标的问题，本文提出分布式递推最小二乘框架下的STT-R协同估计器，结合方位角速率信息增强可观测性，经仿真与实验验证能提升估计精度、减少速度滞后，实现高机动目标跟踪。
2025-02-12 cs.RO cs.SY eess.SY
Multi-Robot Bearing-based Pose Estimation via Angle Rigidity
Institute of Engineering Technology and Sciences "Hilario Fernández Long" (CONICET-UBA)（希拉里·费尔南德斯·隆工程技术与科学研究所（CONICET-UBA））；Centre for Automation and Robotics (CSIC-UPM)（自动化研究中心（CSIC-UPM））；Artificial Intelligence and Robotics Laboratory, Universidad de San Andrés and CONICET（人工智能与机器人实验室，圣安德烈斯大学及CONICET）
提出一种分布式仅方位姿态估计器，利用体坐标系方位角计算位置并恢复姿态，仅需角度刚性条件，实现局部一致指数稳定。
2026-09-07 cs.RO cs.SY eess.SY
Edge Localization in Two Dimensional Space via Orientation Estimation
研究了基于对角测量的二维多智能体网络中智能体间方位向量的估计问题，即边缘定位问题。我们提出了一个边缘定位图来研究这个问题的可解性和分布式估计方法，通过虚拟代理的方向估计来解决这个问题。在该方法下，估计的方位向量指数收敛到真正的一个共同的偏见，当且仅当边缘定位图有一个有向的生成树。此外，估计的变量指数收敛到真值，如果边局部化图有一个有向生成树的根知道从它到它的邻居之一的方位向量。
2020-07-14 cs.SY eess.SY
Bearing Rigidity and Almost Global Bearing-Only Formation Stabilization
Faculty of Aerospace Engineering, Israel Institute of Technology（以色列理工学院航空航天工程学院）
本文研究了轴承刚度理论，提出在任意维度下，框架通过邻接轴承确定的条件是无限小轴承刚性。并提出基于轴承测量的编队稳定化控制律，证明其能近全局稳定无限小轴承刚性编队。
2015-07-08 cs.SY eess.SY
Relaxed bearing rigidity and bearing formation control under persistence of excitation
本文研究了$d$ $(d\ge 2)$维欧几里德空间中时变方位形成控制问题，通过探索期望方位参考的激励持续性（PE）。在$d$维空间中定义的轴承持久激励（BPE）形成的一般概念在这里得到充分发展。通过提供一个所需的形成，即BPE，分布式控制法律的多智能体系统下的单和双积分动力学提出了使用轴承测量（随着速度测量时，代理描述的双积分动力学），这保证了均匀的指数稳定的形状和规模方面的所需的形成。这项工作的一个关键贡献是表明，经典的轴承刚度条件上的图形拓扑结构，实现稳定的形成比例因子所需的，放松和扩展在一个自然的方式，通过探索PE条件施加在一组特定的所需的轴承矢量或整个所需的形成。仿真结果说明了所提出的控制方法的性能。
2021-08-24 cs.SY eess.SY
Bearing-Only Formation Tracking Control for Euler-Lagrange Multi-Agent Systems Without Inter-Agent Communication
City University of Hong Kong（香港城市大学）
针对欧拉-拉格朗日多智能体系统，提出一种无通信的仅基于方位自适应编队跟踪控制方案，利用方位速率和方位刚性构造阻尼机制，实现时变速度领导者的局部实际跟踪。
2026-09-25 cs.SY eess.SY
Bearing-Based Target Entrapping Control of Multiple Uncertain Agents With Arbitrary Maneuvers
本文针对多不确定智能体的任意机动目标围捕问题，提出融合距离估计与应力矩阵编队控制的领导者-跟随者方法，证明误差收敛并给出避碰条件，经二维、三维仿真验证了有效性。
2023-10-06 cs.SY eess.SY
Translational and Scaling Formation Maneuver Control via a Bearing-Based Approach
University of California, Riverside（加州大学河滨分校）；Technion - Israel Institute of Technology（以色列理工学院）
本文研究了多智能体在任意维度下的分布式 maneuver 控制，提出基于方位的控制方法以保持形成模式，解决了翻译和缩放控制问题，并分析了全局稳定性。
2015-12-12 cs.SY eess.SY
Formation control of a leader-follower structure in three dimensional space using bearing measurements
研究了三维空间中方位主从队形的控制问题，探讨了期望队形激励的持续性。只使用轴承和相对速度测量，分布式控制法律推导出一组代理与双积分动态。关键的贡献是，指数稳定的实际形成所需的一个方面的形状和规模是保证只要PE条件满足所需的形成。该方法概括了稳定性的结果，在以前的工作中提供的领导者-第一跟随者（LFF）的结构，这是基于轴承刚度和约束的一致性，以确保指数稳定的实际形成所需的静态几何图案的比例因子。仿真结果表明了所提出的控制方法的性能。
2021-10-15 cs.SY eess.SY
Pose, Velocity and Landmark Position Estimation Using IMU and Bearing Measurements
School of Artificial Intelligence and Automation, Huazhong University of Science and Technology（华中科技大学人工智能与自动化学院）；Department of Electrical Engineering, Lakehead University（湖首大学电气工程系）；Department of Electrical and Computer Engineering, Western University（西安大略大学电气与计算机工程系）
本文利用IMU和单目相机，提出一种全局指数稳定的LTV观测器和非线性姿态观测器，实现了刚体姿态、速度及路标位置的系统估计，并证明了其几乎全局渐近稳定性。
2024-07-25 cs.RO cs.SY eess.SY
Distributed Localization in Dynamic Networks via Complex Laplacian
针对智能体位置时变的动态网络，本文基于距离与局部方位测量构建复数约束，给出可定位性条件，并提出分布式定位协议及定位—编队控制一体化扩展方法。
2023-12-18 cs.SY eess.SY
Bearing-based Target Localisation in Search and Rescue Scenarios
针对搜索救援场景中电磁目标定位受噪声和非各向同性辐射影响的难题，提出结合梯度与估计技术的自主智能体集群定位方法，经雪崩场景ARTVA技术仿真验证，性能优于现有方案。
2024-09-17 cs.SY eess.SY
An Active-Sensing Approach for Bearing-based Target Localization
本文提出一种基于方位的目标定位主动感知方法，结合加权最小二乘估计与主动感知控制，通过迭代算法估计目标位置并优化协方差矩阵以降低不确定性，蒙特卡洛仿真验证了其有效性。
2023-11-16 cs.SY eess.SY
Multisensor--Multitarget Bearing--Only Sensor Registration
McMaster University（麦克马斯特大学）；Defence Research and Development Canada（加拿大国防研发局）
本文研究了仅测方位传感器中偏移偏差建模及其多目标跟踪中的补偿问题，提出了一种基于多传感器的算法，并推导了Cramér-Rao下界以评估方法的理论精度。
2016-03-09 cs.SY eess.SY stat.ME
Leader-Follower Formation Tracking Control of Quadrotor UAVs Using Bearing Measurements
TU/e, Eindhoven University of Technology（埃因霍温理工大学）；KTH Royal Institute of Technology（瑞典皇家理工学院）；Instituto Superior Técnico, University of Lisbon（里斯本大学高等技术学院）；University of Macau（澳门大学）
本文提出了一种基于方位测量的四旋翼无人机领队-跟随formation跟踪控制方法，通过分层控制架构实现对任意复杂formation的跟踪，包括时间变化形状和旋转 maneuvers，验证了其有效性。
2025-02-21 cs.SY eess.SY
WiFi-CSI Sensing and Bearing Estimation in Multi-Robot Systems: An Open-Source Simulation Framework
University of Groningen（格罗宁根大学）；Harvard University（哈佛大学）
针对 WSR 工具箱依赖过时硬件的问题，本文提出基于 Gazebo 与 Matlab 的开源 WiFi-CSI 仿真框架，并在仿真和真实 Turtlebot3 上验证其方位估计能力。
2024-10-02 cs.RO cs.SY eess.SY
Networked pointing system: Bearing-only target localization and pointing control
本文针对目标指向一致性问题，提出仅需两个非共线智能体的仅方位目标定位与指向控制两步法，并证明误差渐近收敛。
2025-06-23 cs.SY eess.SY
Bearing-based Circumnavigation with Collision Avoidance in Time-varying Graphs under Limited Target Information
Indian Institute of Technology Kanpur（坎普尔印度理工学院）；Indian Institute of Technology Jodhpur（焦浦印度理工学院）
针对异构多智能体系统，提出仅利用局部方位信息（通过最近邻交互图）的分布式制导律，实现静止目标环绕并避免碰撞，适用于静态和时变图。
2026-10-15 cs.SY eess.SY
Bearing-Based Formation Control with Optimal Motion Trajectory
基于方位角的分布式编队控制是一种很有吸引力的方法，因为它可以通过基于视觉的测量来实现所需的编队。基于方位测量的连续下降控制器已被证明具有许多有益的特性，如全局收敛性，适用于不同的图拓扑结构和任意维数的拓扑结构，以及在选择成本方面的一些灵活性。然而，在实践中，这种控制器通常产生从它们的初始位置到地层中的最终位置的回旋路径。在本文中，我们提出了一种新的程序来优化基于梯度下降的方位为基础的编队控制器，以获得更短的路径。我们的方法是基于参数化的代价函数，并通过扩展，控制器。我们形成并解决一个非线性优化问题的代理轨迹的路径长度的总和为目标，并受原始平衡和全局收敛条件的编队控制。我们的仿真结果表明，参数可以优化从一个非常小的数量的训练样本（1至7），以直线的轨迹约16%，为大量的随机初始条件的纯方位形成。然而，在没有任何范围信息的情况下，地层的规模不是固定的，并且这种优化可能导致地层尺寸的不期望的压缩。包括距离测量避免了这个问题，并导致进一步的轨迹拉直66%。
2022-03-24 cs.SY eess.SY
Collision-Free Bearing-Driven Formation Tracking for Euler-Lagrange Systems
Nanyang Technological University（南洋理工大学）；Queen's University（皇后大学）；Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院）
针对多移动领导者下含参数不确定性的异构Euler-Lagrange系统，提出基于方位定位的分布式观测器与自适应控制律实现无碰撞编队跟踪，并给出确保避免碰撞的初始配置充分条件。
2025-08-13 cs.RO cs.SY eess.SY
A Bearing-Angle Approach for Unknown Target Motion Analysis Based on Visual Measurements
Zhejiang University（浙江大学）；Westlake University（西湖大学）；Tsinghua University（清华大学）
提出一种基于图像边界框的方位-角度方法估计未知目标运动，无需观测者额外横向运动即可增强可观测性，利用现有检测输出，无额外成本。
2024-01-30 cs.RO cs.SY eess.SY
Robust Cislunar Navigation via LFT-Based $\mathcal{H}_\infty$ Filtering with Bearing-Only Measurements
本文提出一种基于LFT的$\u001c{H}_\u221e$滤波鲁棒地月导航框架，结合CR3BP动力学与纯方位测量，无需局部线性化，经仿真和NRHO验证可实现有界误差的鲁棒星载导航。
2025-10-06 cs.SY eess.SY math.OC
Bearing-based Simultaneous Localization and Affine Formation Tracking for Fixed-wing Unmanned Aerial Vehicles
本文针对固定翼无人机提出基于方位的同步定位与仿射编队跟踪方案，融合分布式自定位算法与基于观测器的控制器，支持时变期望方位，并设计了两种不同收敛速度的控制方案。
2025-01-03 cs.MA cs.SY eess.SY
Multi Target Observability
本文研究多目标可观测性问题，推导了单观测者利用方位角及多普勒/方位角组合测量实现多目标可观测性的充分必要条件，以提升目标区分与跟踪精度。
2025-07-19 cs.SY eess.SY
Distributed Estimation, Control and Coordination of Quadcopter Swarm Robots
Institute for Dynamic Systems and Control（动态系统与控制研究所）；Swiss Federal Institute of Technology (ETH) Zurich（苏黎世联邦理工学院）
在这篇论文中，我们有兴趣应用分布式估计，控制和优化技术，使一组四轴飞行器通过开口飞行。假设四轴飞行器配备有用于定位的模拟方位和距离传感器。一些四轴飞行器被指定为携带全球位置传感器的领导者。我们假设四轴飞行器可以相互交流信息。
2021-02-14 cs.RO cs.SY eess.SY
Bearing-based Formation with Disturbance Rejection
本文针对领导者-跟随者结构下的基于方位编队控制，提出采用典型内模及自适应技术，以光滑控制律抑制未知三角多项式扰动，扩展了现有结果。
2023-08-29 cs.MA cs.SY eess.SY
Stability Analysis of Gradient-Based Distributed Formation Control with Heterogeneous Sensing Mechanism: Two and Three Robot Case
本文重点研究了一组移动机器人采用异构感知机制时所呈现的队形稳定性分析。根据本地信息的方便性和可靠性，每个机器人利用流行的基于梯度的控制律，在本文中，是基于距离或仅方位的编队控制。对于两个和三个机器人的情况下，我们表明，使用异构的基于梯度的控制律可以产生一个不希望的不变集，扭曲的形成形状是以恒定的速度移动。这种不变集的（不）稳定性取决于指定的距离和方位约束。对于两个机器人的情况下，我们证明了所需的平衡集几乎是全局稳定的，而对于三个机器人的情况下，我们保证局部渐近稳定的正确形成的形状。我们还推导出三个机器人的情况下，不需要的不变集是局部吸引力的条件。数值模拟来说明在三机器人的情况下的理论结果。
2020-10-20 cs.SY eess.SY math.OC
Cooperative Bearing-Only Target Pursuit via Multiagent Reinforcement Learning: Design and Experiment
Shanghai AI Laboratory（上海人工智能实验室）；Department of Artificial Intelligence at Westlake University（西湖大学人工智能学院）
本文研究未知目标的多机器人纯方位追踪问题，提出纯方位信息滤波器解决状态估计挑战，并设计多智能体强化学习框架结合谱归一化技术，实现异构车辆在复杂环境下的目标追踪及向真实AGV的零样本迁移。
2025-06-27 cs.MA cs.RO cs.SY
Iterative distributed moving horizon estimation of linear systems with penalties on both system disturbances and noise
针对一般线性系统，提出通过模型与目标函数分区实现的迭代分布式 MHE，覆盖无约束及硬约束情形，并给出收敛与误差稳定性条件。
2024-04-10 cs.SY eess.SY
Approximating arrival costs in distributed moving horizon estimation: A recursive method
本文提出一种基于递归到达代价近似的分布式滚动时域估计方法，从线性无约束系统出发推导解析表达式，进而扩展到受约束非线性系统，并在基准化工过程中验证了其有效性与优越性。
2024-06-10 cs.SY eess.SY
Modular Robot and Landmark Localisation Using Relative Bearing Measurements
Department of Electrical and Electronic Engineering, University of Melbourne（墨尔本大学电子与电气工程系）；School of Engineering, The Australian National University（澳大利亚国立大学工程学院）
提出一种面向独立子系统的模块化非线性最小二乘滤波方法，通过最小二乘推导集成 CI 算法，并在机器人-地标相对方位定位仿真中与联合滤波器及低通信变体进行权衡比较。
2025-07-24 cs.RO cs.SY eess.SP
Distributed Weighted Least-squares Estimation for Networked Systems with Edge Measurements
本文研究了具有加性噪声的互连线性测量网络的分布加权最小二乘估计问题。两种类型的测量被认为是：个别节点的自我测量，和连接节点的边缘测量。网络中的每个节点通过使用其自身的测量和从其邻居传输的信息来执行分布式估计。我们研究了两种分布式估计算法：最近提出的分布式WLS算法和所谓的高斯置信传播（BP）算法。我们首先建立两个算法的等价性。然后，我们证明了一个关键的结果表明，信息矩阵总是广义对角占优，在一些非常温和的条件下。利用这两个结果和高斯BP算法的一些已知的收敛性质，我们证明了上述分布式WLS算法给出了全局最优WLS估计渐近。并给出了其收敛速度的一个界。
2020-02-25 cs.SY eess.SY
Distributed Attitude Estimation for Multi-agent Systems on $SO(3)$
针对$SO(3)$上无向树拓扑的多智能体系统，提出连续与混合两种分布式姿态估计方案，后者可实现全局渐近镇定，还可推广至N辆车的三维位姿估计，仿真验证了有效性。
2024-05-16 cs.SY eess.SY
Fully Distributed Resilient State Estimation based on Distributed Median Solver
本文针对线性动力系统提出了一种传感器攻击下的全分布式弹性状态估计方案。建议的状态观测器由一个网络的本地观测器，其中每个人利用本地测量和信息传输的邻居。作为一个完全分布式的方案，它不一定收集大部分的传感器数据的攻击识别，而受损的传感器最终被识别的分布式网络，并从观察员排除。为此，假设整个网络（而不是单个局部观测器）具有冗余传感器，并且假设是连接的。该方案是基于一种新的设计的分布式中值求解器，近似恢复的中值的本地估计。
2021-09-19 cs.SY eess.SY
Multi-UAV Trajectory Optimization for Bearing-Only Localization in GPS Denied Environments
Dept. of Mechanical and Aerospace Engineering（机械与航空航天工程系）
本文提出了一种利用固定相机UAV与水面舰艇协同工作的轨迹优化方法，通过减少定位误差和系统复杂性，提升了无GPS环境下的目标定位性能。
2026-02-11 cs.RO cs.SY eess.SY
Detection and Mitigation of Biasing Attacks on Distributed Estimation Networks
The University of Melbourne（墨尔本大学）；University of New South Wales at the Australian Defence Force Academy（新南威尔士大学澳大利亚国防军学院）；University of Illinois at Urbana-Champaign（伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校）
本文研究了如何检测并缓解针对分布式估计网络中状态观测器的偏置攻击，采用向量耗散性方法构建了具备攻击检测功能的分布式攻击检测器，通过实例展示了其性能。
2018-10-09 cs.SY eess.SY
Distributed Control-Estimation Synthesis for Stochastic Multi-Agent Systems via Virtual Interaction between Non-neighboring Agents
研究线性随机多智能体系统的最优分布式控制问题。由于MAS网络的分布式特性，单个智能体所能获得的信息仅限于其邻近区域。从整个MAS方面来看，这对控制律施加了结构约束，使得最优控制律在计算上难以处理。本文试图放松这样的结构约束，扩大每个代理的邻近信息，整个MAS，使嵌入在每个代理的分布式估计算法。通过利用估计的信息，每个代理不限于与它的邻居互动，但进一步建立与非相邻代理的“虚拟互动”。然后将最优分布式MAS控制问题转化为一个综合控制估计问题。一个迭代优化过程，以找到控制估计法，最大限度地减少MAS的全局目标成本。
2021-06-13 cs.SY eess.SY
Distributed $H_\infty$ Estimation Resilient to Biasing Attacks
我们认为分布式$H_\infty$估计问题的弹性偏置攻击的额外要求。一个攻击的情况下，被认为是一个对手挪用一些观察员节点和观察员动态注入偏置信号。本文提出了一种分布式观测器的推导过程，该分布式观测器赋予每个节点一个攻击检测器，该检测器也可以作为主观测器的攻击补偿反馈控制器。将这些受控观测器连接到一个网络中，得到一个分布式观测器，其节点产生对设备的无偏鲁棒估计。我们表明，在网络中的每个受控观测器的增益可以计算在一个分散的方式，从而减少网络的脆弱性。
2019-06-17 cs.SY eess.SY
Distributed state estimation: a novel stopping criterion
长期以来，电力系统状态估计一直是电力工程师们感兴趣的研究领域。由于可再生能源的间歇性，其在电网中的应用越来越多，状态估计的重要性也随之增加。由于新网络的复杂性和电网规模的不断扩大，集中式状态估计将面临诸如系统实时分析中的通信瓶颈或可靠性问题等问题。分布式状态估计是解决上述问题的一种方法。本文的研究成果有两个方面。首先，根据迭代次数、收敛速度、数据需要从各个区域传送到各个区域等重要因素，研究了分布式PSSE（DPSSE）问题的不同求解方法，然后提出并讨论了一种新的分布式停止准则，并得到了上述重要因素。最后，比较了所有应用方法的总效率。
2021-01-07 cs.SY eess.SY
Application of blockchain for secure data transmission in distributed state estimation
可再生能源在电网中的应用增加了跟踪系统状态的必要性，特别是在数据和电力双向传输的智能电网中。智能电网中通信和电力基础设施之间耦合的复杂性将产生更高的安全漏洞机会。提高状态估计精度将有助于智能电网运营商有效地管理系统。本文提出了一种分布式状态估计与区块链设计的通信平台的集成。此外，数据传输的异步方式，这是更有可能发生在现实世界中，已被认为是本研究的第二个任务。最后，详细分析了基于区块链的分布式状态估计应用。数值分析表明，该方法满足实际应用的性能要求，为分布式状态估计过程带来了较高的安全性和可靠性。
2021-06-23 cs.SY eess.SY
A Framework for Distributed Estimation with Reduced Communication via Event-Based Strategies
本文研究了传感器网络中的分布式估计问题，其中部署了多个传感器来推断线性时不变（LTI）高斯系统的状态。通过提出一种无损分解的卡尔曼滤波器，基于事件的分布式估计框架的开发，其中每个传感器节点运行一个本地滤波器，仅使用自己的测量，以及基于事件的同步算法，以融合相邻的信息。所提出的框架的一个新颖之处在于，它从同步过程中分离了本地滤波器。通过这样做，我们证明了一般类的触发策略可以应用在我们的框架中，这会产生稳定的分布式估计网络连接和集体系统的可观测性的最低要求下。与现有算法相比，该算法具有每次传输数据量小的优点。此外，开发的结果可以推广到实现任何Luenberger观测器的分布式实现。通过求解半定规划（SDP），进一步提出了一种低秩估计器设计方法，以获得Luenberger观测器的最优增益，从而在消息复杂度约束下实现分布式估计.最后通过数值算例验证了所提方法的有效性。
2022-04-17 cs.SY eess.SY
Stochastic Average Consensus Filtering and Distributed State Estimation for Boolean Control Networks
School of Mathematics, Southwestern University of Finance and Economics（西南财经大学数学学院）；School of Computing and Artificial Intelligence, Southwestern University of Finance and Economics（西南财经大学计算机与人工智能学院）
针对布尔控制网络集中式估计的缺陷，本文结合概率测度变换等方法提出分布式随机平均共识滤波器，证明其收敛性，实现基于局部通信的全局状态估计。
2026-07-31 cs.SY eess.SY
A General Regularized Distributed Solution for System State Estimation from Relative Measurements
针对网络化系统中的状态估计问题，提出了一种新的通用正则化分布式求解方法。基于传感器网络的图形表示，并采用多元最小二乘方法，设计的解决方案利用了一组可用的传感器间的相对测量，并利用一般的正则化框架，其参数选择控制估计过程的收敛性能。正如数值结果所证实的，这种新的估计方案允许（i）在文献中研究的其他方法的扩展和（ii）对应于任何（无向）图建模给定的传感器网络的收敛优化。
2021-11-16 cs.SY eess.SY
State Estimation Using a Network of Distributed Observers With Unknown Inputs
研究了一类具有分布式输出测量（分布式传感器）和未知输入的线性定常系统的状态估计问题。我们的目标是设计一个观测器网络，使得整个系统的状态向量可以估计，而每个观测器（或节点）只能访问本地输出测量，可能不足以重建整个系统的状态。现有的分布式状态估计的文献中的结果假设系统没有输入，或所有的系统的输入是全局已知的所有观察员。因此，我们提出了一个分布式观测器，能够估计整个系统的状态，在输入的存在，而每个节点只有有限的本地信息的输入和输出，以解决这个差距。我们提供了一个设计方法，保证收敛的估计误差在一些温和的联合可检测性条件。这种设计适用于可能具有切换拓扑的无向通信图，也适用于强连接有向图。我们还给出了存在条件，与现有的结果协调未知输入观测器。最后，仿真结果验证了所提出的估计方案的有效性，为各种场景。
2021-10-11 cs.SY eess.SY
Distributed Event-based State Estimation
Max Planck Institute for Intelligent Systems（马克斯·普朗克智能系统研究所）
本文提出一种减少网络化控制系统通信量的事件驱动状态估计方法，通过多个分布式传感器-执行器代理在总线网络上稀疏交换数据，实现动态系统全状态估计，并证明了该方法在保证误差界内的稳定性。
2017-01-26 cs.SY eess.SY
