检索结果-内蒙古大学图书馆

传感技术学报 2024年第2期37卷 234-240页

作者：耿旖堃陈熙源东南大学仪器科学与工程学院江苏南京210096 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

为提高折射星图中非折射星的识别成功率,提出了一种大视场星敏感器高鲁棒性星图识别方法。首先,筛选基础星表,实现导航星库均匀化,采用分组快速搜索算法,提高星对角距特征匹配速度。其次,提出一种基于双主星集合的星点匹配算法,通过匹... 详细信息

为提高折射星图中非折射星的识别成功率,提出了一种大视场星敏感器高鲁棒性星图识别方法。首先,筛选基础星表,实现导航星库均匀化,采用分组快速搜索算法,提高星对角距特征匹配速度。其次,提出一种基于双主星集合的星点匹配算法,通过匹配、验证、确认三个阶段,多次检验星点集合中的导航星序号,提高星图识别算法的鲁棒性。仿真结果表明,在星点位置噪声、星等噪声、伪星和缺失星等干扰环境下,所提算法与传统的三角形-金字塔混合算法相比,抗干扰能力更强。在含有6颗折射星的干扰条件下,所提算法的非折射星识别成功率仍高于95.6%,较传统算法识别率提升31%。

关键词：星图识别星光折射导航星表星敏感器

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基于自适应强跟踪Kalman滤波的GNSS跟踪环路设计

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传感技术学报 2024年第1期37卷 35-41页

作者：盛开宇陈熙源汤新华闫晣高宁东南大学仪器科学与工程学院江苏南京210096 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

为提高GNSS接收机跟踪环路在复杂环境下的跟踪性能,提出一种基于自适应强跟踪Kalman滤波(ASTKF)的跟踪环路,在传统跟踪环路的基础上,以鉴相器输出为观测量进行自适应强跟踪Kalman滤波,滤波结果用于计算导航滤波器的观测量,同时将伪码频... 详细信息

为提高GNSS接收机跟踪环路在复杂环境下的跟踪性能,提出一种基于自适应强跟踪Kalman滤波(ASTKF)的跟踪环路,在传统跟踪环路的基础上,以鉴相器输出为观测量进行自适应强跟踪Kalman滤波,滤波结果用于计算导航滤波器的观测量,同时将伪码频率和载波多普勒频率反馈到码NCO和载波NCO,在ASTKF中使用基于卡方分布的渐消因子计算方法,提升跟踪环路鲁棒性。半物理仿真实验表明,相比于基于Kalman滤波的跟踪环路和基于强跟踪Kalman滤波(STKF)的跟踪环路,所提出方法在水平方向上的位置误差和速度误差减小20%以上,有效提高了卫星导航接收机的定位性能。

关键词：卫星导航自适应强跟踪Kalman滤波渐消因子卡方分布软件接收机

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基于改进A*与DWA的机器人融合算法研究

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传感技术学报 2024年第12期37卷 2043-2049页

作者：黄金源陈熙源东南大学仪器科学与工程学院江苏南京210096 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

在复杂环境下,针对单一使用传统A*算法进行全局路径规划,会出现搜索效率低、路径不平滑等问题,提出了一种改进A*和DWA融合的算法,实现了更加精确和高效的路径规划。首先,针对传统A*算法,优化了代价函数,改进了路径选取策略,减少了搜索时... 详细信息

在复杂环境下,针对单一使用传统A*算法进行全局路径规划,会出现搜索效率低、路径不平滑等问题,提出了一种改进A*和DWA融合的算法,实现了更加精确和高效的路径规划。首先,针对传统A*算法,优化了代价函数,改进了路径选取策略,减少了搜索时长,缩短并平滑了搜索路径。其次,将改进A*和DWA算法进行融合,实现避障的同时提升了路径的平滑度。最后,搭建果园机器人模型,在仿真果园环境下,分别与单一的改进A*算法、改进A*与TEB融合算法进行对比,实验证明改进A*与DWA融合算法提高搜索效率、实现路径平滑的效果显著,更加符合果园机器人的路径规划要求。

关键词：果园机器人改进A*算法 DWA算法路径规划

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SRD5-CKF算法在制导炮弹空中对准中的应用

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电子测量与仪器学报 2023年第9期37卷 203-212页

作者：杨希文常兴国吴峻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

针对制导炮弹进行空中对准时处于高过载、高动态的运动状态以及存在不规则气流扰动等不确定外界干扰的恶劣环境,提出一种基于序列二次规划法的自适应降维五阶容积卡尔曼滤波算法(SRD5-CKF),使用投影统计(PS)原理对滑动窗口内的新息向量... 详细信息

针对制导炮弹进行空中对准时处于高过载、高动态的运动状态以及存在不规则气流扰动等不确定外界干扰的恶劣环境,提出一种基于序列二次规划法的自适应降维五阶容积卡尔曼滤波算法(SRD5-CKF),使用投影统计(PS)原理对滑动窗口内的新息向量进行检测,如果新息向量出现异常值,则对其进行重新赋权,实时调整量测噪声协方差阵;同时使用求解速度快并且收敛性好的序列二次规划法求解自适应因子矩阵,实现在复杂干扰下对量测噪声协方差阵的最优化估计。仿真试验表明,在受到短时强干扰以及瞬间冲击等复杂干扰下,SRD5-CKF具有更快的收敛速度和更高的收敛精度,天向失准角对准精度达到0.25°,东向、北向失准角对准精度达到0.1°,能够满足制导炮弹空中快速对准的要求。

关键词：制导炮弹空中对准抗干扰对准 SRD5-CKF算法自适应因子矩阵

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基于时滞补偿的纯追踪控制预瞄距离优化方法

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中国惯性技术学报 2023年第9期31卷 876-882页

作者：汤新华成宇庆潘树国鲍亚川黄璐蔚保国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 卫星导航系统与装备技术国家重点实验室石家庄050081

纯追踪算法是无人驾驶领域中常用的路径跟踪算法,其中预瞄距离的选择影响着路径自主跟踪的精度。针对实际车辆时滞导致理论最优预瞄距离与实际最优预瞄距离不符的问题,提出了一种基于时滞补偿的纯追踪控制预瞄距离优化方法。首先,基于... 详细信息

纯追踪算法是无人驾驶领域中常用的路径跟踪算法,其中预瞄距离的选择影响着路径自主跟踪的精度。针对实际车辆时滞导致理论最优预瞄距离与实际最优预瞄距离不符的问题,提出了一种基于时滞补偿的纯追踪控制预瞄距离优化方法。首先,基于时延和迟滞对传统模型的影响,更新时滞车辆模型;其次,设计了一种改进樽海鞘优化算法对预瞄距离进行优化,研究不同车辆速度下最优预瞄距离配置,得到了仿真平台下最优预瞄距离和速度的一次线性关系式;最后,在实际车辆平台上,对所提优化方法进行了实验验证。实验结果表明:相比于传统模型,加入时滞补偿所得最优预瞄准确率提高了67.55%。

关键词：无人驾驶车辆纯追踪控制器最优预瞄距离时延改进樽海鞘算法

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基于仿射因子补偿的改进地形匹配ICCP算法

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中国惯性技术学报 2022年第3期30卷 352-358页

作者：程向红王依能丁鹏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 东南大学仪器科学与工程学院南京210096

地形匹配是水下航行器组合导航系统中重要的匹配手段,针对传统地形匹配ICCP算法仅由惯导指示航迹做平移与旋转的刚性变换进行迭代匹配的局限性,提出了一种基于仿射因子补偿的改进地形匹配ICCP算法。研究了水下地形匹配的误差特性并建立... 详细信息

地形匹配是水下航行器组合导航系统中重要的匹配手段,针对传统地形匹配ICCP算法仅由惯导指示航迹做平移与旋转的刚性变换进行迭代匹配的局限性,提出了一种基于仿射因子补偿的改进地形匹配ICCP算法。研究了水下地形匹配的误差特性并建立误差模型,引入了由速度误差引起的仿射变换模型与仿射因子,不同于常见的最优估计等方式,推导给出了仿射因子的解析解形式。半实物仿真试验结果表明,基于仿射因子补偿的改进ICCP算法能修正水下地形匹配过程中的仿射误差,弥补传统ICCP算法的不足。在网格为10 m的高精度水深图中,传统ICCP算法的匹配结果在10个网格精度左右,而改进ICCP算法的匹配结果可达到1~2个网格精度左右,匹配精度平均提升78%以上,且相较于传统算法耗时增加不到1%,可为地形匹配导航系统提供更好的参考信息。

关键词：水下航行器地形匹配迭代最近等值线算法仿射因子

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基于卡方检测和相关向量机的DVL异常信息处理机制

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中国惯性技术学报 2022年第4期30卷 461-468页

作者：潘绍华徐晓苏张亮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

多普勒计程仪(DVL)工作在未知、复杂的水下环境中时,各个波束的有效性不是都能保证,偶尔会不可避免地产生异常信息,导致水下组合导航系统的定位精度下降。针对水下航行器长航时定位中可能出现的DVL野值和短时失效,提出一种用于SINS/DVL... 详细信息

多普勒计程仪(DVL)工作在未知、复杂的水下环境中时,各个波束的有效性不是都能保证,偶尔会不可避免地产生异常信息,导致水下组合导航系统的定位精度下降。针对水下航行器长航时定位中可能出现的DVL野值和短时失效,提出一种用于SINS/DVL组合导航系统的DVL异常信息处理机制,一方面采用滑动窗卡方检测方法,消除野值对导航精度的影响;另一方面采用基于稀疏贝叶斯理论的相关向量机算法建立DVL速度回归预测模型,在DVL短时失效时输出速度信息避免SINS误差积累。基于长江试验的实测数据,对比了所提方法与DVL失效时仅隔离DVL、采用相关向量机模型预测但未处理野值以及采用支持向量机模型预测并处理野值三种方法,所提方法分别提升了68.8%、67.3%和22.6%的定位精度,可以更准确预测DVL速度输出并且避免野值导致的滤波精度下降问题,验证了该DVL异常信息处理机制的有效性和鲁棒性。

关键词：多普勒计程仪相关向量机短时失效卡方检测野值

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一种低运算量GNSS接收机快速捕获方法

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中国惯性技术学报 2022年第2期30卷 168-173页

作者：程向红徐文杰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

为了减少捕获阶段占用的时间与功耗,提出了一种低运算量的快速捕获方法。首先选取伪码周期整数倍数据进行二维重排,利用降采样理论对每个数据横块混叠;其次通过竖块FFT运算实现频率补偿以增强叠加信号的信噪比,使用横块FFT运算细化多普... 详细信息

为了减少捕获阶段占用的时间与功耗,提出了一种低运算量的快速捕获方法。首先选取伪码周期整数倍数据进行二维重排,利用降采样理论对每个数据横块混叠;其次通过竖块FFT运算实现频率补偿以增强叠加信号的信噪比,使用横块FFT运算细化多普勒频移分辨率并得到特定的伪码相位筐,搜索特定筐内伪码相位的最大相关值。最后得到确切的伪码相位与多普勒频移。实际数据仿真结果表明,降采样因子与数据块个数取2时,所提方法运算效率是基于FFT捕获方法的4.1倍,基于SFT捕获方法的1.7倍,运算效率随降采样因子与数据块个数增大显著提升,能更好满足接收机的性能要求。

关键词：快速捕获二维重排降采样频率补偿

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基于快速回环检测的室外环境下激光雷达SLAM算法

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中国惯性技术学报 2022年第6期30卷 716-722页

作者：徐晓苏李诺姚逸卿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

在室外环境下,基于激光雷达传感器的里程计位姿容易产生累计误差,导致点云地图漂移甚至建图失败,严重限制了激光雷达SLAM的应用。针对这一问题,提出了一种面向室外环境的基于快速回环检测的激光雷达SLAM算法。利用扫描上下文(Scan Conte... 详细信息

在室外环境下,基于激光雷达传感器的里程计位姿容易产生累计误差,导致点云地图漂移甚至建图失败,严重限制了激光雷达SLAM的应用。针对这一问题,提出了一种面向室外环境的基于快速回环检测的激光雷达SLAM算法。利用扫描上下文(Scan Context)描述子和Kd-tree搜索获取候选的回环帧,有效提升计算的效率,并采用激光雷达虹膜(Lidar Iris)描述子计算回环帧间的相似度得分,通过残差项加权的特征匹配获取回环帧间的位姿变换,有效提升了回环检测的精度和速度。在KITTI数据集上的实验结果表明,与A-LOAM算法相比,所提算法的平均性能提升约50%,回环耗时有效减少,提升了在室外环境下的位姿估计精度和建图准确度。

关键词：激光雷达室外环境回环检测描述子点云地图

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基于改进遗传算法的多波束水下地形匹配方法

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中国惯性技术学报 2022年第4期30卷 485-491,500页

作者：张涛张驰张佳宇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

传统地形匹配算法在初始位置误差较大的条件下,由于搜索区域过大,定位精度较低,容易发生误匹配。针对此问题,提出一种基于改进遗传算法(GA)的多波束水下地形匹配方法。首先,根据地形变化特征,在多波束测深数据中自适应选择多条水深数据... 详细信息

传统地形匹配算法在初始位置误差较大的条件下,由于搜索区域过大,定位精度较低,容易发生误匹配。针对此问题,提出一种基于改进遗传算法(GA)的多波束水下地形匹配方法。首先,根据地形变化特征,在多波束测深数据中自适应选择多条水深数据作为匹配序列,提高在地形相似处的匹配精度;然后,设计适应度函数用于衡量匹配航迹与真实航迹的相似度,加入收敛因子以减小惯导累积误差的影响;最后,利用正余弦算法对遗传算法进行优化,提高算法收敛速度,改善局部收敛的问题。仿真与船载实验结果表明,基于改进GA的多波束匹配方法对初始位置误差的大小不敏感,在分辨率为1 m的地形图上,匹配定位误差小于3 m,相比ICCP方法,在不同初始位置误差的情况下,定位精度分别提高了53%和79%。

关键词：地形匹配改进遗传算法多波束正余弦算法

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