检索结果-内蒙古大学图书馆

电子测量技术 2025年第5期 74-80页

作者：陈帅印刘宁胡可君北京信息科技大学自动化学院北京信息科技大学高动态导航技术北京市重点实验室

针对单导航源定位系统在室内外场景切换时存在定位精度低和连续性差的问题，提出了一种抗差估计的GNSS/UWB/IMU集成式室内外无缝导航定位方法。在面对室内外复杂场景切换的情况下，采用抗差估计算法对GNSS与UWB的观测信号进行置信度评... 详细信息

针对单导航源定位系统在室内外场景切换时存在定位精度低和连续性差的问题，提出了一种抗差估计的GNSS/UWB/IMU集成式室内外无缝导航定位方法。在面对室内外复杂场景切换的情况下，采用抗差估计算法对GNSS与UWB的观测信号进行置信度评估和融合，并将融合的数据与惯导系统数据相结合，利用扩展卡尔曼滤波算法实现定位。为了评估算法在干扰和噪声下的导航定位精度，将惯导定位模块、卫星定位模块以及超宽带标签集成到一起进行实验。实验结果表明，所提融合定位方法的东向、北向定位均方根误差分别为6.95 cm和6.89 cm,最大定位误差为28.55 cm;在室内外过渡阶段，系统能够保持连续准确的定位，提高了复杂多变的室内外环境下的导航定位精度和稳定性。

关键词：多源融合抗差估计室内外无缝定位扩展卡尔曼滤波

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基于近钻头工程参数的钻井参数优化方法研究

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石油矿场机械 2025年第1期54卷 37-43页

作者：范进朝张涛房超刘伟许朝辉林子力庞海波中国石油集团工程技术研究院有限公司北京102206 油气钻完井技术国家工程研究中心北京102206 北京信息科技大学北京100085 高动态导航技术北京市重点实验室北京100085

在实际钻井作业中,地面录井参数采样频率低、数据信息量少、距离钻头远,无法准确判断井下钻头工作状态,钻井参数调整主要依靠地面工程师的经验及对钻井数据的简单分析。鉴于此,开展基于近钻头工程参数测量数据的钻井参数优化方法研究。... 详细信息

在实际钻井作业中,地面录井参数采样频率低、数据信息量少、距离钻头远,无法准确判断井下钻头工作状态,钻井参数调整主要依靠地面工程师的经验及对钻井数据的简单分析。鉴于此,开展基于近钻头工程参数测量数据的钻井参数优化方法研究。建立基于ANN神经网络的机械比能、机械钻速、粘滑振动水平之间的预测模型,平均绝对误差分别为43.865、0.013、0.099。提出了基于DE-NSGA-Ⅱ算法的钻井参数优化方法,利用该方法优化后的钻井参数,实现了最大的机械钻速、最小的机械比能、最大限度地抑制井下粘滑振动等目标,并给出最终的参数优化建议,从而有利于提升钻井效率,实现安全、高效、快速钻井。

关键词：近钻头工程参数人工神经网络差分进化非支配排序遗传算法

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金属壳谐振陀螺大量程角速率信号检测方法研究

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北京理工大学学报 2018年第1期38卷 79-84页

作者：刘宁苏中李擎北京信息科技大学高动态导航技术北京市重点实验室北京100101

针对传统多回路角速率检测方法无法适应金属壳谐振陀螺大量程应用的难题,提出基于自适应滑模变结构控制器的大量程角速率信号检测方法.通过对典型金属壳谐振陀螺的动力学方程进行分析,建立出包含干扰和参数摄动部分的状态方程;采用指数... 详细信息

针对传统多回路角速率检测方法无法适应金属壳谐振陀螺大量程应用的难题,提出基于自适应滑模变结构控制器的大量程角速率信号检测方法.通过对典型金属壳谐振陀螺的动力学方程进行分析,建立出包含干扰和参数摄动部分的状态方程;采用指数趋近律选取比例积分滑模面,设计出一种适用于金属壳谐振陀螺的滑模控制器,可有效估计大量程角速率信号.仿真及试验结果表明,该解算方法能够稳定控制金属壳谐振子振型,并能准确检测大量程角速率,满足金属壳谐振陀螺的大量程环境应用.

关键词：金属壳谐振陀螺金属壳谐振子角速率检测自适应滑模变结构控制

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一种桨身融合蛇形两栖子母机器人的机构设计和运动学仿真

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机器人 2014年第2期36卷 224-232页

作者：李彦文李擎苏中刘福朝北京信息科技大学高动态导航技术北京市重点实验室北京100101

为实现机器人拓展仿生、多模式运动、多子体协作等要求,完成了一种新型两栖机器人的机构设计.将蛇形机器人和类水母的游动方式相结合,区别于传统的轮桨鳍腿足等设计理念,参照翼身融合、船桨划水以及壁虎断尾的原理,分别采用了桨身融合... 详细信息

为实现机器人拓展仿生、多模式运动、多子体协作等要求,完成了一种新型两栖机器人的机构设计.将蛇形机器人和类水母的游动方式相结合,区别于传统的轮桨鳍腿足等设计理念,参照翼身融合、船桨划水以及壁虎断尾的原理,分别采用了桨身融合、桨叶可开合和子母分体等新概念.为验证设计,研制了包括子体、关节部和分体部在内的机器人各部分.最后通过各运动机构的数学模型结合UG运动机构仿真、MATLAB数值分析和实物试验验证了机器人各部分设计的合理性和可行性.

关键词：桨身融合体子母分体两栖蛇形机器人机构设计运动学

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遮蔽空间单兵双足不等式约束融合定位方法

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中国惯性技术学报 2023年第6期31卷 540-546,554页

作者：苏中王一静李磊刘一康北京信息科技大学高动态导航技术北京重点实验室北京100192

在一些遮蔽空间环境,如地铁施工、隧道检修等内部,对于单兵的入内救援提出了挑战,自主的单兵定位是保障人员安全的必要手段。针对现有基于惯性的单兵定位方法定位误差大的问题,提出了一种遮蔽空间单兵双足不等式约束融合定位方法。利用... 详细信息

在一些遮蔽空间环境,如地铁施工、隧道检修等内部,对于单兵的入内救援提出了挑战,自主的单兵定位是保障人员安全的必要手段。针对现有基于惯性的单兵定位方法定位误差大的问题,提出了一种遮蔽空间单兵双足不等式约束融合定位方法。利用双足之间最大步长作为约束条件,缩短零速修正间隔以增加观测量。同时双足在不等式约束的基础上,利用最优阈值检测算法,准确识别不同步速,实现自适应步速识别。实验结果表明,利用最优阈值的零速检测算法和双足不等式约束的单兵导航定位方法,比双足未加约束时的定位精度提高86.12%,与双足等式约束的定位算法相比平均定位精度提高61.48%。

关键词：复杂环境不等式约束行人自主导航航向漂移

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CNN-LSTM车辆运动状态识别的AUKF组合导航方法

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中国惯性技术学报 2024年第8期32卷 803-811页

作者：刘宁谢越栋胡彬范军芳苏中北京信息科技大学高动态导航技术北京市重点实验室北京100192 北京信息科技大学现代测控技术教育部重点实验室北京100192

针对固定的噪声协方差难以适应车辆不同运动行为下噪声统计特性差异大的问题,提出了一种基于卷积神经网络与长短期记忆网络(CNN-LSTM)的车辆运动状态识别自适应无迹卡尔曼滤波(AUKF)组合导航方法。首先,应用CNN-LSTM网络模型进行车辆运... 详细信息

针对固定的噪声协方差难以适应车辆不同运动行为下噪声统计特性差异大的问题,提出了一种基于卷积神经网络与长短期记忆网络(CNN-LSTM)的车辆运动状态识别自适应无迹卡尔曼滤波(AUKF)组合导航方法。首先,应用CNN-LSTM网络模型进行车辆运动状态识别,解决车辆自我运动不确定性的问题;其次,将特定运动状态约束下的噪声协方差应用于UKF的时间更新与量测更新;最后,将所提方法在采集的数据集上进行验证。实验结果表明,与经典的UKF算法相比,所提方法的位置均方根误差与速度均方根误差分别下降了22.67%与2.63%,验证了所提方法的有效性。

关键词：组合导航车辆运动状态识别组合神经网络自适应无迹卡尔曼滤波噪声协方差

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行人自主导航定位的IEKF-SWCS方法

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系统仿真学报 2015年第9期27卷 1944-1950页

作者：高哲李擎李超刘宁北京信息科技大学高动态导航技术北京市重点实验室北京100101

针对利用可穿戴式IMU对行人进行导航定位过程中,惯性器件产生累积漂移误差影响导航定位精度的问题,提出了一种基于改进扩展卡尔曼滤波(Improved Extended Kalman Filter,IEKF)的行人自主导航定位方法。该方法建立了融合人体运动特征的1... 详细信息

针对利用可穿戴式IMU对行人进行导航定位过程中,惯性器件产生累积漂移误差影响导航定位精度的问题,提出了一种基于改进扩展卡尔曼滤波(Improved Extended Kalman Filter,IEKF)的行人自主导航定位方法。该方法建立了融合人体运动特征的18维滤波模型,在IEKF中设计分段闭环平滑(Step Wise Closed loop Smoothing,SWCS)算法,消除跳变的修正采样点,提高了轨迹平滑度。利用自研的IMU传感器进行试验验证,结果表明该方法能够有效抑制惯性器件的发散,进一步提高了行人自主导航定位精度,并且不增加任何额外的硬件成本,对行人导航的研究具有实际应用价值。

关键词：惯性测量单元可穿戴行人自主导航改进的扩展卡尔曼滤波分段闭环平滑

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钟形振子式角速率陀螺驱动控制技术研究

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传感技术学报 2015年第1期28卷 28-33页

作者：李海涛苏中北京信息科技大学高动态导航技术北京市重点实验室北京100101

钟形振子式角速率陀螺采用压电激励实现驱动模态振动。利用自抗扰控制算法对钟形振子式角速率陀螺的驱动模态进行了分析,通过构建扩张状态观测器,建立了钟形振子的自抗扰驱动控制模型,设计了钟形振子式角速率陀螺驱动模态的自抗扰控制器... 详细信息

钟形振子式角速率陀螺采用压电激励实现驱动模态振动。利用自抗扰控制算法对钟形振子式角速率陀螺的驱动模态进行了分析,通过构建扩张状态观测器,建立了钟形振子的自抗扰驱动控制模型,设计了钟形振子式角速率陀螺驱动模态的自抗扰控制器,使陀螺工作在调谐驱动。该设计能够补偿由加工制造误差以及环境变化等引起的陀螺参数变化,实现陀螺的固定频率谐振驱动,保持陀螺驱动轴输出信号幅值恒定。结合钟形振子式角速率陀螺实际参数,通过仿真和试验对该设计进行了验证,仿真和试验结果验证了该设计的有效性和可行性。

关键词：钟形振子式角速率陀螺驱动控制自抗扰控制扩张状态观测器

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基于准静止磁场检测的行人导航算法框架iIEZ+

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传感技术学报 2017年第4期30卷 542-549页

作者：张立强苏中李擎北京信息科技大学高动态导航技术北京市重点实验室北京100101

在行人惯性导航领域,地磁修正算法作为一种有效的修正航向漂移误差的方法,应用在磁干扰环境中时,存在航向失真的问题,而航向精度往往决定了整个导航系统的优劣。为此,在Afzal提出的准静止磁场检测算法的基础上,提出了行人导航算法框架iI... 详细信息

在行人惯性导航领域,地磁修正算法作为一种有效的修正航向漂移误差的方法,应用在磁干扰环境中时,存在航向失真的问题,而航向精度往往决定了整个导航系统的优劣。为此,在Afzal提出的准静止磁场检测算法的基础上,提出了行人导航算法框架iIEZ+,即以Jiménez A R提出的IEZ+框架为基础,融入了改进后的准静止磁场检测算法,对地磁修正算法和启发式航向漂移消除算法的使用做出选择,实现了两种算法间的优势互补。实验表明,本文提出的算法框架可以有效抵御磁干扰的影响,提供可靠的航向和位置信息。经过多次室内外行走实验,定位误差约为路程的0.6%~1.6%,优于文中提到的其他基于IEZ框架的算法。

关键词：行人惯性导航准静止磁场检测扩展卡尔曼滤波器地磁修正算法启发式航向漂移消除算法磁干扰

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一种微小型弹药的气动特性仿真研究

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系统仿真学报 2022年第10期34卷 2272-2278页

作者：王海森范军芳北京信息科技大学高动态导航技术北京市重点实验室北京100192

针对微小型弹药布局设计的现有约束问题,提出了一种新的微小型弹药布局优化方案,基于正常式布局的结构,建立弹药的三维气动模型,对微小型弹药进行流体力学仿真,研究了弹翼尺寸对弹体静稳定性的影响。为验证设计方案的可行性,利用不同的... 详细信息

针对微小型弹药布局设计的现有约束问题,提出了一种新的微小型弹药布局优化方案,基于正常式布局的结构,建立弹药的三维气动模型,对微小型弹药进行流体力学仿真,研究了弹翼尺寸对弹体静稳定性的影响。为验证设计方案的可行性,利用不同的飞行条件进行模拟气动计算,得到微小型弹药的升力、阻力及俯仰力矩参数,计算了升阻比与可用过载。仿真结果表明:所提微小型弹药气动布局方案满足设计要求,且具有良好气动特性和飞行稳定性,为后续设计提供一定的参考依据。

关键词：微小型弹药正常式布局弹翼尺寸气动特性飞行稳定性

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