检索结果-内蒙古大学图书馆

传感器与微系统 2021年第8期40卷 20-23,27页

作者：周孝刘兴宇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 中国电子科技集团公司第四十九研究所黑龙江哈尔滨150028

为了探究非线性刚度对谐振式压力传感器及其测控系统的影响,建立了基于非线性谐振器的直流AGC闭环自激模型,采用平均法进行模型的求解。在SIMULINK中搭建闭环自激系统的仿真模型,以验证平均法的求解结果以及研究非线性刚度对系统性能的... 详细信息

为了探究非线性刚度对谐振式压力传感器及其测控系统的影响,建立了基于非线性谐振器的直流AGC闭环自激模型,采用平均法进行模型的求解。在SIMULINK中搭建闭环自激系统的仿真模型,以验证平均法的求解结果以及研究非线性刚度对系统性能的影响。采用开环扫频及线性拟合的方法测得了实际压力传感器的固有频率以及非线性系数。仿真结果表明:基于平均法的闭环自激模型求解结果与仿真结果非常接近。非线性刚度对闭环自激系统的频率稳定性影响非常微弱,但却会使系统的动态性能变差,从而增加闭环控制的难度。过大的非线性系数会降低传感器的灵敏度并增加传感器的非线性度,因此在传感器芯片设计时要尽可能降低非线性刚度的大小。

关键词：谐振式压力传感器闭环自激平均法非线性刚度

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基于事件相机的SLAM算法综述

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人工智能 2021年第4期 48-62页

作者：赵佳佳宋闯许宁徽王立辉复杂系统控制与智能协同技术重点实验室北京100074 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江苏南京210096

事件相机(Event Camera)作为一种新型视觉传感器,通过模拟自然界生物的视觉系统,实现像素级亮度变化的异步输出,具有超低延迟、高动态和高时间分辨率等优势。基于事件相机的同时定位与地图构建(SLAM)算法克服了基于传统相机SLAM在相对... 详细信息

事件相机(Event Camera)作为一种新型视觉传感器,通过模拟自然界生物的视觉系统,实现像素级亮度变化的异步输出,具有超低延迟、高动态和高时间分辨率等优势。基于事件相机的同时定位与地图构建(SLAM)算法克服了基于传统相机SLAM在相对复杂的场景下帧率低、延迟大、动态响应范围小的不足,使其成为了SLAM领域重要的研究方向。本文介绍了SLAM算法的基本框架,结合事件相机的工作原理阐述了其优势和挑战,分析了现有基于事件相机的SLAM算法,总结现阶段国内外研究热点及关键技术,并对基于事件相机的SLAM算法的发展趋势进行了展望。

关键词：无人系统事件相机 SLAM 视觉传感器自主导航

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基于多矢量定姿的动基座最优化对准算法

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飞控与探测 2021年第5期4卷 27-33页

作者：刘文倩程向红曹鹏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 上海航天控制技术研究所上海201109

针对车载捷联惯导系统(Strapdown Inertial Navigation System,SINS)的传统动基座粗对准方法精度低且环境适应性差的问题,提出了一种基于多矢量定姿的动基座最优化粗对准算法。在传统的基于重力矢量的初始对准方法的基础上,将姿态矩阵... 详细信息

针对车载捷联惯导系统(Strapdown Inertial Navigation System,SINS)的传统动基座粗对准方法精度低且环境适应性差的问题,提出了一种基于多矢量定姿的动基座最优化粗对准算法。在传统的基于重力矢量的初始对准方法的基础上,将姿态矩阵求解问题转化成了Wahba问题,实现了对多个时刻重力矢量信息的充分利用,并通过SVD算法实现了对Wahba问题的求解。结合全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)的输出信息和SINS输出信息,构建了状态方程和量测方程,采用Sage-Husa自适应滤波算法解决了量测噪声不准确的问题,不断修正载体系变换矩阵以获得更加精确的姿态转换矩阵。仿真和半物理实验表明,改进算法能够明显提高惯导系统在动基座下的姿态精度,转台实验对准方位误差小于0.05°。

关键词：捷联惯导系统动基座对准 Wahba问题 SVD算法 Sage-Husa自适应滤波

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超短基线安装误差对定位精度影响分析及其标定技术研究

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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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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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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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基于运动检测的飞行区车辆差分北斗/SINS组合导航

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大地测量与地球动力学 2021年第4期41卷 346-350,356页

作者：胡杰王子卉朱倚娴中国电子科技集团公司第二十八研究所空中交通管理系统与技术国家重点实验室南京市210014 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市210096 南通大学机械工程学院江苏省南通市226019

针对机场飞行区车载差分北斗/SINS组合导航系统中卫星信号衰弱、断续和中断时引起导航系统精度降低的问题,提出一种基于运动检测的高精度组合导航方法。该方法基于运动检测的差分北斗/SINS组合导航系统框架,根据车辆运动的特性,利用零... 详细信息

针对机场飞行区车载差分北斗/SINS组合导航系统中卫星信号衰弱、断续和中断时引起导航系统精度降低的问题,提出一种基于运动检测的高精度组合导航方法。该方法基于运动检测的差分北斗/SINS组合导航系统框架,根据车辆运动的特性,利用零速修正与动态零速修正相结合的模式来约束SINS误差;建立系统误差最优估计状态方程和量测方程,并结合惯性测量单元输出的陀螺和加速度计信息以及SINS输出速度来实现车辆运动状态的检测;最后通过车载实验验证该方法的可行性。结果表明,卫星信号有效时,差分北斗/SINS组合导航定位精度优于1 m;相比于传统运动学约束技术,2.5 km信号中断场景下,组合导航系统的经度误差最大值由5.21 m减小为1.35 m。

关键词：组合导航运动检测零速修正动态零速修正

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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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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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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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