基于梯度提升回归树的井下定位算法

基于梯度提升回归树的井下定位算法

论文摘要

为了提高井下定位系统的定位精度,提出了基于梯度提升回归树(gradient boost regression tree,GBRT)的井下定位算法。首先介绍了GBRT算法的实现过程,然后利用射线追踪算法模拟井下多径信号叠加后的接收信号强度(received signal strength,RSS)数据集,最后对比了GBRT、K最近邻(K-nearest neighbor,KNN)、随机森林(random forest,RF)、支持向量机(support vector machine,SVM)和神经网络多层感知器(multi-layer perceptron regressor,MLPR)算法的定位结果并对GBRT的定位结果进行5点平均滤波。实验结果表明,在100个点组成的行人轨迹定位中,GBRT算法的定位结果的均方误差为0. 381 m,明显优于其他四种算法,平滑滤波后的定位轨迹更加贴合真实轨迹。所提算法可以有效提高定位精度,可以满足井下定位系统的精度要求。

论文目录

  • 1 井下定位系统的组成
  • 2 模型训练
  •   2.1 最小二乘回归树
  •   2.2 梯度提升回归树算法
  • 3 数据集的仿真
  • 4 实验与分析
  •   4.1 训练集规模和定位误差关系
  •   4.2 随机点定位结果分析
  •   4.3 误差累积分布函数分析
  •   4.4 行人轨迹定位误差分析
  •   4.5 GBRT算法的平滑滤波
  •   4.6 计算复杂度分析
  • 5 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 郭银景,宋先奇,杨蕾,吕文红

    关键词: 梯度提升回归树,井下定位,接收信号强度,回归树

    来源: 科学技术与工程 2019年08期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅱ辑,工程科技Ⅰ辑,信息科技

    专业: 矿业工程,自动化技术

    单位: 山东科技大学电子通信与物理学院

    基金: 国家自然科学基金(61471224),中国煤炭工业协会项目(MTKJ2016-293)资助

    分类号: TD676

    页码: 138-144

    总页数: 7

    文件大小: 300K

    下载量: 119

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