检索结果-内蒙古大学图书馆

第十三届中国卫星导航年会

作者：张帅帅张涛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

针对多源导航系统故障诊断方法,深度学习已经得到了广泛的应用。卷积神经网络(CNN)和长短时记忆网络(LSTM)作为两种典型的模型,在故障诊断领域已经应用的比较成熟。但是,利用CNN实现对未知复合故障的诊断在精度上仍有待提高。LSTM对前... 详细信息

针对多源导航系统故障诊断方法,深度学习已经得到了广泛的应用。卷积神经网络(CNN)和长短时记忆网络(LSTM)作为两种典型的模型,在故障诊断领域已经应用的比较成熟。但是,利用CNN实现对未知复合故障的诊断在精度上仍有待提高。LSTM对前后联系的时间信号更加敏感,但是其隐含层神经元的数量具有随机性,诊断精度仍需进一步提高。为了有效的解决以上问题,本文提出CGA-LSTM模型,首先利用CNN对数据进行特征提取,然后与LSTM模型相结合,并采用遗传算法(GA)对LSTM网络中关键的超参数进行优化,进一步提高了故障诊断的精度。仿真结果表明,利用CGA-LSTM模型进行多源导航系统中传感器故障诊断的准确率可达到92.32%,与CCN和LSTM模型相比具有更好的诊断效果。

关键词：深度学习 CNN LSTM CGA-LSTM 传感器故障诊断

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基于高阶多项式迭代的捷联姿态更新优化方法

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中国惯性技术学报 2020年第6期28卷 729-734,741页

作者：刘锡祥赵苗苗张玉鹏郭小乐王磊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 浙江大学光电科学与工程学院杭州310027

文献《基于多项式迭代的等效旋转矢量微分方程精确数值算法》提出的算法(RVPI)有效避免了Bortz方程的原理性近似误差,而角速度多项式的拟合精度仍是制约其算法精度的关键因素。针对此问题,提出了角速度拟合多项式的一种改进方法。通过... 详细信息

文献《基于多项式迭代的等效旋转矢量微分方程精确数值算法》提出的算法(RVPI)有效避免了Bortz方程的原理性近似误差,而角速度多项式的拟合精度仍是制约其算法精度的关键因素。针对此问题,提出了角速度拟合多项式的一种改进方法。通过引入圆锥运动,利用角速度各阶导数之间的解析关系增加约束条件,使得角速度拟合多项式的阶数由原来的n-1增加到n或n+1。其后为旋转矢量提供精确的高阶多项式解,有效地实现姿态更新。分别以圆锥运动和多项式角运动作为输入进行仿真,并与传统优化圆锥算法、RVPI算法作对比。结果表明,在圆锥运动条件下,与传统算法相比,改进算法与RVPI具有类似的误差特征,但改进算法精度较RVPI有全面提升;在多项式角运动环境下,改进算法与RVPI精度相当。

关键词：旋转矢量圆锥运动高阶多项式姿态更新

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基于粒子约束的粒子群地磁匹配算法

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中国惯性技术学报 2020年第6期28卷 755-760页

作者：王立辉许宁徽刘庆雅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南京210096 地理信息工程国家重点实验室西安710054

地磁导航初始定位误差较大时,由于搜索区域过大,粒子群地磁匹配算法会出现粒子密度下降、算法收敛效率低等问题。为了提高粒子群优化的收敛速度与地磁匹配成功率,提出一种基于粒子约束的粒子群地磁匹配算法。首先,利用地磁测量冗余信息... 详细信息

地磁导航初始定位误差较大时,由于搜索区域过大,粒子群地磁匹配算法会出现粒子密度下降、算法收敛效率低等问题。为了提高粒子群优化的收敛速度与地磁匹配成功率,提出一种基于粒子约束的粒子群地磁匹配算法。首先,利用地磁测量冗余信息,结合地磁先验图,扩充待匹配点的地磁序列;然后计算待匹配点为真实位置的置信概率,并通过对搜索区域置信概率密度函数的约束划定有效定位区;最后在有效定位区内初始化粒子并进行粒子迭代更新,从而提高粒子位置准确度。实验表明,在初始定位偏差较大时,地磁冗余信息约束下的粒子初始化范围为常规搜索范围的1/4,所提算法在不同地磁测量噪声条件下都有良好的匹配效果,在定位精度方面优于其他对比算法。

关键词：地磁匹配粒子群优化地磁冗余信息约束地磁导航

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隧穿磁效应重力传感器磁干扰抑制方法研究

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传感器与微系统 2021年第8期40卷 13-16页

作者：罗海天赵立业沈翔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

针对隧穿磁效应重力传感器中磁场干扰的问题,提出一种以高频脉冲磁场代替恒定磁场的磁干扰抑制方法。首先分析了隧穿磁效应重力传感器的工作原理,建立通电线圈磁场分布模型;其次,引入高频脉冲电流产生高频脉冲磁场以代替恒定磁场,建立... 详细信息

针对隧穿磁效应重力传感器中磁场干扰的问题,提出一种以高频脉冲磁场代替恒定磁场的磁干扰抑制方法。首先分析了隧穿磁效应重力传感器的工作原理,建立通电线圈磁场分布模型;其次,引入高频脉冲电流产生高频脉冲磁场以代替恒定磁场,建立磁场强度与输入加速度之间的数学模型,并设计了隧穿磁效应重力传感器的检测电路,推导了电路输出电压与输入加速度之间的数学关系式;最后利用ANSYS和Maxwell软件分别对隧穿磁效应重力传感器的模态和电磁抗干扰性能进行仿真。仿真结果表明:当存在环境地磁场、有加速度沿敏感轴正向输入时,高频脉冲电流激励下的磁场检测误差为0.791 9%,比直流激励下降低了4.167 2%。

关键词：隧穿磁效应重力传感器磁干扰抑制

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微机械陀螺仪解调相角在线自补偿方法

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传感器与微系统 2021年第10期40卷 24-26,31页

作者：丁柏会贾佳李宏生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

提出了一种针对低品质因数、小频差微机械陀螺仪的解调相角在线自补偿方法,以降低正交误差对陀螺仪性能的影响。对陀螺仪输出信号进行分析,展示了解调相角误差对陀螺仪零偏性能的不利影响。对此设计了基于外部激励信号的解调相角在线自... 详细信息

提出了一种针对低品质因数、小频差微机械陀螺仪的解调相角在线自补偿方法,以降低正交误差对陀螺仪性能的影响。对陀螺仪输出信号进行分析,展示了解调相角误差对陀螺仪零偏性能的不利影响。对此设计了基于外部激励信号的解调相角在线自补偿方法,该方法可在线辨识解调相角,从而对解调参考信号进行相角调整。仿真和实验结果表明该相角补偿方法可有效提升微机械陀螺仪的零偏性能,零偏稳定性由补偿前115.257°/h降低到补偿后31.406°/h,降幅达到72.7%。

关键词：微机械陀螺仪解调相角在线自补偿零偏性能

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微半球谐振陀螺仪的模态主轴方位角测算方法

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传感器与微系统 2021年第9期40卷 117-120页

作者：吕骞丁徐锴陈鹤贾佳李宏生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

由于微半球谐振子吹制过程存在严重加工误差,将导致谐振子结构误差,进而导致微半球谐振子工作模态发生频率裂解和模态主轴轴向偏转,影响了陀螺仪的性能。而模态主轴方位角反映了谐振子的结构误差所在角度,可指导微谐振子结构误差研究和... 详细信息

由于微半球谐振子吹制过程存在严重加工误差,将导致谐振子结构误差,进而导致微半球谐振子工作模态发生频率裂解和模态主轴轴向偏转,影响了陀螺仪的性能。而模态主轴方位角反映了谐振子的结构误差所在角度,可指导微谐振子结构误差研究和机械修调。本文从理想谐振子通用运动方程出发,推导了微半球谐振子误差模型,据此提出了一种可以通过电扫频所得数据计算微半球谐振子频率主轴方位角的方法。选择了两个Q值为1930和13390的微半球谐振子进行实验,得到二者的模态主轴方位角分别为30.36°和34.75°。最后通过仿真确定所提方法测得的模态主轴方位角有效。

关键词：微半球微机电系统(MEMS)振动陀螺仪主轴方位角频率误差误差模型

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硅微谐振式加速度计温漂补偿研究

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传感器与微系统 2021年第5期40卷 8-11页

作者：张含丁徐锴李宏生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

硅微谐振式加速度计的输出信号是由谐振频率反映的,谐振频率的特性决定了仪表的精度。但加速度计的谐振频率具有温敏特性,当温度变化时,便会产生测量误差。为了减小这一影响,结合加速度计的外围控制系统,在分析加速度计谐振频率、控制... 详细信息

硅微谐振式加速度计的输出信号是由谐振频率反映的,谐振频率的特性决定了仪表的精度。但加速度计的谐振频率具有温敏特性,当温度变化时,便会产生测量误差。为了减小这一影响,结合加速度计的外围控制系统,在分析加速度计谐振频率、控制电压随温度变化规律的基础上,设计加速度计零偏的补偿方法。利用数据拟合,建立加速度计谐振偏移频率与控制电压的模型,基于模型完成加速度计零偏的温度补偿工作。针对该方法的有效性,进行了全温实验验证,结果表明:应用该补偿方法,在-20~30℃之间,相较于补偿前的加速度计零偏漂移减小了66.7%。

关键词：频率温度特性控制电压品质因数温度补偿

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基于冗余单轴旋转调制惯导系统的误差在线标定算法

基于冗余单轴旋转调制惯导系统的误差在线标定算法

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中国惯性技术学会2023年科技工作者研讨会——新型惯性元件与先进导航技术

作者：原小乔刘锡祥刘贤俊虞贺斌程相智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武汉第二船舶设计研究所

针对低精度MEMS惯性导航系统自主环境下导航精度提升问题,提出了一种冗余单轴旋转调制误差在线标定算法,其中两个单轴旋转调制惯导系统所使用的传感器精度相近,在无外部信息辅助的条件下,通过不同的旋转调制方案激励传感器误差,以两个... 详细信息

针对低精度MEMS惯性导航系统自主环境下导航精度提升问题,提出了一种冗余单轴旋转调制误差在线标定算法,其中两个单轴旋转调制惯导系统所使用的传感器精度相近,在无外部信息辅助的条件下,通过不同的旋转调制方案激励传感器误差,以两个惯导系统的姿态信息为约束条件、相对位置、速度为观测量,实现单轴旋转调制惯导系统的位置误估计并实时补偿。通过仿真实验验证算法有效性。仿真结果表明:两组惯导系统的器件精度可以分别提高1个量级。48h冗余单轴旋转调制系统定位误差精度提高43.2%。

关键词：惯性导航在线标定旋转调制冗余系统

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智能收获机器人侧滑及滞后性控制策略研究

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智能化农业装备学报（中英文） 2022年第2期3卷 37-44页

作者：王焯轩王立辉许宁徽李勇石佳晨东南大学仪器科学与工程学院江苏南京210096 微惯性仪器与先进导航技术教育部重点实验室江苏南京210096

针对智能重载收获机器人在田间自动作业时容易发生侧滑及控制系统滞后性特点,提出一种能够补偿侧滑和校正滞后性的机器人路径追踪控制策略。建立收获机器人的运动学模型,根据上一时刻和当前时刻的位姿信息估算等效侧滑角,补偿期望转向角... 详细信息

针对智能重载收获机器人在田间自动作业时容易发生侧滑及控制系统滞后性特点,提出一种能够补偿侧滑和校正滞后性的机器人路径追踪控制策略。建立收获机器人的运动学模型,根据上一时刻和当前时刻的位姿信息估算等效侧滑角,补偿期望转向角;根据当前时刻的速度和位姿信息预测未来时刻的位姿信息,校正当前时刻的横向偏差和航向偏差,优化由路径追踪算法计算的期望转向角,以克服田间作业侧滑问题,校正控制系统的滞后性、非线性对路径追踪精度的影响。通过试验验证了在0.6m/s和1.0m/s的行驶速度下该算法的有效性,收获机最大横向误差分别为8.3cm和13.9cm,标准偏差分别为3.01cm和4.09cm。结果表明,所提出的补偿侧滑和校正滞后性的纯追踪策略能有效降低横向误差,实现准确的路径追踪控制。

关键词：智能重载收获机器人纯追踪算法非线性滞后性侧滑

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基于最小磁角的抗干扰水下仿生导航研究

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无人系统技术 2021年第2期4卷 49-55页

作者：张晨张涛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

针对无先验磁图条件下,水下潜航器运动随机性过强,导致其易陷入局部极值区域的问题,开展水下抗干扰仿生导航研究。考虑到水下导航的精准性,提出了一种基于最小磁角的抗干扰仿生导航算法。该方法利用当前位置磁场矢量与目的位置磁场矢量... 详细信息

针对无先验磁图条件下,水下潜航器运动随机性过强,导致其易陷入局部极值区域的问题,开展水下抗干扰仿生导航研究。考虑到水下导航的精准性,提出了一种基于最小磁角的抗干扰仿生导航算法。该方法利用当前位置磁场矢量与目的位置磁场矢量的关系,得到下一个位置的最优估计值,通过磁角的大小评价导航路径的优劣性,建立运动趋势性,从而避免潜航器陷入地磁异常区域。通过在正常磁场和异常叠加场上分别进行仿真实验并对比分析,得到最大位置偏差为0.17,且前进趋势不受磁异常区域干扰,验证了该方案的有效性。

关键词：地磁最小磁角磁异常仿生导航潜航器抗干扰

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