检索结果-内蒙古大学图书馆

导航定位与授时 2020年第2期7卷 18-27页

作者：童金武徐晓苏张涛李瑶翁铖铖东南大学仪器科学与工程学院微惯性仪表与先进导航技术教育部重点实验室

安装误差是超短基线水声定位系统的重要误差源之一,直接影响超短基线的定位精度。本文采用数值仿真的方法分析了超短基线安装误差角对其水平定位精度的影响,针对传统标定方法受母船航行轨迹影响较大而不能准确估计安装误差的问题,提出... 详细信息

安装误差是超短基线水声定位系统的重要误差源之一,直接影响超短基线的定位精度。本文采用数值仿真的方法分析了超短基线安装误差角对其水平定位精度的影响,针对传统标定方法受母船航行轨迹影响较大而不能准确估计安装误差的问题,提出了一种基于单应答器双矢量重构的安装误差估计方法。该方法为确定超短基线安装误差估计模块的迭代次数提供了理论依据,并且可以有效地避免安装误差的估计值收敛于伪点。水下实验结果表明,经过安装误差角补偿后的超短基线定位系统对目标应答器的定位精度与参考真值相比,80%以上的定位误差在1m以内,证明了本算法可以在一次环绕航行中完成水下应答器的定位及超短基线安装误差角估计,具有估计精度高,操作简便,易于实现的特点。

关键词： USBL 安装误差标定单应答器双矢量重构

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基于因子图的AUV多传感器组合导航算法

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中国惯性技术学报 2019年第4期27卷 454-459页

作者：马晓爽刘锡祥张同伟刘贤俊许广富东南大学仪器科学与工程学院南京210096 微惯性仪表与先进导航技术教育部重点实验室南京210096 国家深海基地管理中心青岛266237

针对自主水下航行器(AUV)多传感器组合导航系统中不同导航传感器信息更新频率不同步及其可用性动态改变问题,以及AUV所在水下复杂多变的环境与任务需求,提出了基于因子图的AUV多传感器组合导航算法。首先,对捷联惯性导航系统、多普勒计... 详细信息

针对自主水下航行器(AUV)多传感器组合导航系统中不同导航传感器信息更新频率不同步及其可用性动态改变问题,以及AUV所在水下复杂多变的环境与任务需求,提出了基于因子图的AUV多传感器组合导航算法。首先,对捷联惯性导航系统、多普勒计程仪、磁航向仪、地形辅助导航设备进行建模,构建基于因子图的AUV多源信息融合框架;然后,根据非线性优化理论对系统状态更新过程进行表示,实现变量节点的递推与更新;最后,采用因子图方法对融合数据进行处理,实现AUV多传感器组合导航系统的高精度导航。仿真结果表明,所提因子图方法能够连续稳定地输出较高精度的导航结果,有效实现惯性导航系统与不同导航传感器的非等间隔融合,与联邦卡尔曼滤波算法的导航解算精度相当,水平定位精度均保持在-5^+5 m以内,并且因子图方法具有更好的灵活性和扩展性。半物理仿真结果亦验证了所提方案的可靠性和有效性。

关键词：因子图联邦卡尔曼滤波组合导航信息融合自主水下航行器

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一种自适应H_∞滤波的运动学约束惯性导航方法

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中国惯性技术学报 2019年第3期27卷 295-300页

作者：程向红赵莹田芸微惯性仪表与先进导航技术教育部重点实验室南京210096 东南大学仪器科学与工程学院南京210096 天津航海仪器研究所天津300131

纯捷联惯性导航系统的精度主要受限于传感器精度,为了在固有的传感器精度上进一步提高纯捷联惯性系统导航精度,提出了一种基于自适应H∞滤波的运动学约束辅助惯性导航算法。利用运动约束条件,将载体系中的侧向和上向速度作为量测量,将... 详细信息

纯捷联惯性导航系统的精度主要受限于传感器精度,为了在固有的传感器精度上进一步提高纯捷联惯性系统导航精度,提出了一种基于自适应H∞滤波的运动学约束辅助惯性导航算法。利用运动约束条件,将载体系中的侧向和上向速度作为量测量,将纯捷联惯性导航系统输出的姿态误差、速度误差及传感器误差作为状态量,采用一种能够自动调节滤波器参数的自适应H∞滤波方法以提高系统性能。实验结果表明,所提出的自适应H∞滤波运动学约束算法与无约束纯惯导算法相比能够提高23.7%~81%的定位精度,与无自适应H∞滤波运动学约束算法相比能够提高16.3%~62.2%的定位精度。

关键词：惯性导航自适应算法 H∞滤波运动学约束

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前视图像声纳去噪及目标检测综述

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导航与控制 2024年第5期23卷 1-14页

作者：杨泰泓张涛李彬彬东南大学仪器科学与工程学院南京211106 微惯性仪表与先进导航技术教育部重点实验室南京211106 东南大学南通海洋高等研究院南通226000

随着水下环境感知技术的不断发展,得益于声波在水中具有较远的传播距离和广泛的覆盖范围,基于声学的感知手段逐渐成为主流。在众多声学感知技术中,前视图像声纳凭借其能够实时感知视场内物体的能力,在水下环境感知中发挥了重要作用,并... 详细信息

随着水下环境感知技术的不断发展,得益于声波在水中具有较远的传播距离和广泛的覆盖范围,基于声学的感知手段逐渐成为主流。在众多声学感知技术中,前视图像声纳凭借其能够实时感知视场内物体的能力,在水下环境感知中发挥了重要作用,并已广泛应用于渔业捕捞、航海安全、军事行动等多个领域。然而,前视图像声纳的性能受限于声学传播特性以及水下复杂环境的干扰,其高噪声、低信噪比的数据对声纳成像和目标检测提出了严峻挑战。尽管传统的声纳图像去噪方法在实际应用中已取得广泛验证,但面对前视图像声纳数据中的复杂噪声,基于深度学习的声纳图像去噪技术展现出更为显著的优势。前视图像声纳目标检测领域则经历了由传统算法到深度学习方法的革命性转变,其检测精度和泛化能力得到了显著提升。综述了前视图像声纳去噪与目标检测领域在传统方法与深度学习方法中的发展历程,并对当前研究进展及方法进行了系统总结。重点阐述了近年来基于深度学习的创新技术与研究方法,分析了其在复杂水下环境中的应用前景,并探讨了未来可能的研究方向,包括数据融合、算法优化以及实际应用中的挑战。

关键词：前视图像声纳去噪目标检测深度学习

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基于惯性辅助的低功耗GNSS接收机设计

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中国惯性技术学报 2019年第6期27卷 759-764页

作者：汤新华李伟陈新陈熙源东南大学仪器科学与工程学院南京210096 惯性技术航空科技重点实验室航空工业自控所西安710065 微惯性仪表与先进导航技术教育部重点实验室南京210096 上海交通大学上海200000

为了降低GNSS/INS组合系统平台下的GNSS接收机功耗,提出了一种基于INS辅助的"间歇式"低功耗接收机方案,其中低功耗跟踪环路包括工作、休眠二个模式周期。在启动进入工作周期时,接收机根据惯性系统提供的初始状态估测直接进入... 详细信息

为了降低GNSS/INS组合系统平台下的GNSS接收机功耗,提出了一种基于INS辅助的"间歇式"低功耗接收机方案,其中低功耗跟踪环路包括工作、休眠二个模式周期。在启动进入工作周期时,接收机根据惯性系统提供的初始状态估测直接进入跟踪环节,对参数进行校正估测并完成位置、速度解算。最后将更新后的位置、速度结果送入惯性系统中,通过组合滤波方式完成惯性系统的误差校正。实际静态、动态实验结果表明,在惯性系统辅助下,相比于传统接收机,间歇式工作模式接收机能在消耗20%左右功耗情况下,完成了与传统GNSS接收机等同的位置、速度计算服务。

关键词： GNSS接收机矢量跟踪环路低功耗卡尔曼跟踪环路

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一种SINS/超短基线组合定位系统安装误差标定算法

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中国惯性技术学报 2019年第3期27卷 349-356,396页

作者：张涛翁铖铖李默涵李瑶东南大学仪器科学与工程学院南京210096 东南大学微惯性仪表与先进导航技术教育部重点实验室南京210096 中国船舶工业系统工程研究院北京100094

超短基线设备由于尺寸小,使用灵活,在水下导航定位中常与惯性设备进行组合导航。为了标定出超短基线坐标系与载体坐标系之间存在的安装误差,提出了一种基于小角度近似的安装误差标定算法。首先,确定应答器的位置,再对安装误差角对应的... 详细信息

超短基线设备由于尺寸小,使用灵活,在水下导航定位中常与惯性设备进行组合导航。为了标定出超短基线坐标系与载体坐标系之间存在的安装误差,提出了一种基于小角度近似的安装误差标定算法。首先,确定应答器的位置,再对安装误差角对应的姿态矩阵进行小角度近似,最后利用最小二乘法直接计算得到安装误差。通过仿真验证,在斜距误差为0.5%的条件下,航向安装误差角的标定误差比传统方法至少减少了32.8%。江试实验进一步表明,安装误差标定前后定位误差减小了76%。所提出的算法可以较好地减小导航定位误差,具有一定的工程应用价值。

关键词：超短基线系统组合导航安装误差标定最小二乘法姿态角小角度近似

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大晃动基座下卡尔曼滤波模型对单轴旋转SINS精对准的影响

大晃动基座下卡尔曼滤波模型对单轴旋转SINS精对准的影响

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中国惯性技术学会2020年科技工作者研讨会——惯性传感器技术与应用

作者：丁鹏刘文倩戴志军程向红微惯性仪表与先进导航技术教育部重点实验室东南大学仪器科学与工程学院

针对鱼雷在恶劣海况下作剧烈摇摆运动下的初始对准问题,为降低惯性器件常值偏差对捷联系统导航精度的影响以及系统可观测度的提高,首先提出了捷联惯导系统四位置转停的单轴旋转方案并建立旋转惯导系统误差模型,然后基于卡尔曼滤波算法建... 详细信息

针对鱼雷在恶劣海况下作剧烈摇摆运动下的初始对准问题,为降低惯性器件常值偏差对捷联系统导航精度的影响以及系统可观测度的提高,首先提出了捷联惯导系统四位置转停的单轴旋转方案并建立旋转惯导系统误差模型,然后基于卡尔曼滤波算法建立12维状态空间模型以实现精对准,最后分析了在静基座、微幅晃动基座和大幅度晃动基座下系统噪声矩阵对精对准的影响。半物理仿真结果表明,在载体无线运动下,准确建立卡尔曼滤波模型中的系统噪声阵可明显提高对准精度,精对准方位误差小于2’,水平误差小于10"。

关键词：单轴旋转卡尔曼滤波精对准系统噪声阵大晃动基座

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一种新型GNSS/INS深耦合方法及实验分析

一种新型GNSS/INS深耦合方法及实验分析

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第十一届中国卫星导航年会

作者：闫晣陈熙源汤新华祝雪芬东南大学仪器科学与工程学院微惯性仪表与先进导航技术教育部重点实验室

为了进一步提高卫星接收机的环路跟踪性能,人们提出了卫星/惯性深耦合方法。该方法围绕多源传感器互补特性并获得了研究人员的极大关注。与以往的松、紧组合方式不同,这种深性耦合旨在进一步提高卫星接收机的环路性能,以期在提升信号跟... 详细信息

为了进一步提高卫星接收机的环路跟踪性能,人们提出了卫星/惯性深耦合方法。该方法围绕多源传感器互补特性并获得了研究人员的极大关注。与以往的松、紧组合方式不同,这种深性耦合旨在进一步提高卫星接收机的环路性能,以期在提升信号跟踪鲁棒性的同时进一步提升系统整体性能。然而该方法往往会伴随着大运算量和强非线性等问题,为了降低模型复杂度和滤波计算量,许多研究者针对目标应用环境分别提出了只针对载波跟踪环路或伪码跟

关键词：卫星导航系统惯性导航系统深耦合卡尔曼滤波跟踪环路

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一种基于误差补偿的GNSS对流层建模方法

一种基于误差补偿的GNSS对流层建模方法

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中国惯性技术学会2020年科技工作者研讨会——惯性传感器技术与应用

作者：赵庆东南大学交通学院仪器科学与工程学院东南大学微惯性仪表与先进导航技术教育部重点实验室

区域大气误差建模是网络RTK的关键技术,经典的内插算法忽略了对流层与高程之间的强相关性,在大高差地区建模精度差。为了解决这个问题,充分考虑先验模型的改正精度,提出了一种基于误差补偿的对流层建模方法,并采用陕西CORS的实测数据进... 详细信息

区域大气误差建模是网络RTK的关键技术,经典的内插算法忽略了对流层与高程之间的强相关性,在大高差地区建模精度差。为了解决这个问题,充分考虑先验模型的改正精度,提出了一种基于误差补偿的对流层建模方法,并采用陕西CORS的实测数据进行验证。结果表明,与LIM和DIM模型相比,本文所提方法的对流层建模精度提高80%以上,尤其改善了低高度角卫星的内插精度;在用户端,采用LIM模型的定位偏差在U方向存在明显系统性偏差,而采用本文所提方法后,这一系统性偏差得以消除,U方向定位精度由13.2cm提高为4.2cm,精度提高68.2%。

关键词：网络RTK 对流层建模误差补偿高程因素

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硅微谐振式加速度计电路带宽测试方法研究

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传感器与微系统 2020年第8期39卷 20-22页

作者：范书聪张基强黄丽斌李宏生丁徐锴东南大学仪器科学与工程学院江苏南京210096 东南大学微惯性仪表与先进导航技术教育部重点实验室江苏南京210096

以自主研制的硅微谐振式加速度计(MSRA)为研究对象,针对其驱动电路的带宽测试,设计一种基于锁相环解调电路的带宽测试方案。针对锁相环驱动电路的相位传递函数建立SIMULINK仿真模型,并对闭环回路模型进行分析。在锁相环的输入端口加载... 详细信息

以自主研制的硅微谐振式加速度计(MSRA)为研究对象,针对其驱动电路的带宽测试,设计一种基于锁相环解调电路的带宽测试方案。针对锁相环驱动电路的相位传递函数建立SIMULINK仿真模型,并对闭环回路模型进行分析。在锁相环的输入端口加载由现场可编程门阵列(FPGA)产生的激励信号,等效为外界加速度频率变化下的锁相环输入信号,由基于锁相环的解调电路读出加速度计驱动电路的输出幅值,该带宽测试模型与MSRA实际测试情况一致。实验结果表明:MSRA锁相环驱动电路的实测+3 d B的带宽值为210 Hz,与模型仿真得到的216 Hz基本吻合。该测试方法具有精度高、易实施、成本低等特点,可满足锁相环驱动电路的带宽测试需求。

关键词：硅微谐振式加速度计电路带宽激励信号锁相环解调

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