检索结果-内蒙古大学图书馆

无人系统技术 2023年第4期6卷 1-9页

作者：张亮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

被动导航定位技术以自主水下航行器(AUV)不向外发射信号为前提,具有定位隐蔽性好、安全性高的优势。惯性导航是一种自主式的导航,可用于AUV的被动定位,然而惯性导航误差易发散的特性限制了其长航时、远航程下的应用。针对此提出一种单... 详细信息

被动导航定位技术以自主水下航行器(AUV)不向外发射信号为前提,具有定位隐蔽性好、安全性高的优势。惯性导航是一种自主式的导航,可用于AUV的被动定位,然而惯性导航误差易发散的特性限制了其长航时、远航程下的应用。针对此提出一种单声源辅助惯性的被动导航定位方法,单声源按照固定周期发射信号,AUV通过接收信号的到达时间差(TDOA)以及到达角度(AOA)完成对惯性导航误差的抑制,无需与声源进行信息交互。为了实现对惯性导航误差的抑制,推导了TDOA/AOA定位模型,建立了基于位置匹配的惯性/单声源松组合导航方法。仿真实验表明,所建立的单声源辅助惯性导航方法,可以有效抑制惯性导航误差的发散,水平方向误差收敛到10 m以内,可以为AUV提供长航时的被动导航定位功能。

关键词：自主水下航行器 TDOA AOA 惯性导航被动定位单声源

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城市峡谷环境多源导航信息弹性融合定位方法

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导航与控制 2023年第2期22卷 16-22页

作者：孟骞姜颖颖王立辉胡祎雯李圣英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

为了提高城市峡谷环境下组合导航系统的定位精度和可靠性,提出了一种基于观测传感器独立更新的交互式弹性融合方法。该方法将观测传感器的先验置信度以马尔科夫链的形式引入多源信息融合过程中,与贝叶斯最大似然后验估计相结合,实现对... 详细信息

为了提高城市峡谷环境下组合导航系统的定位精度和可靠性,提出了一种基于观测传感器独立更新的交互式弹性融合方法。该方法将观测传感器的先验置信度以马尔科夫链的形式引入多源信息融合过程中,与贝叶斯最大似然后验估计相结合,实现对各独立传感器的权重更新以及交互式融合,最终输出多源融合导航结果。典型城市峡谷环境下的车载实验表明:动态权重具有天然的故障检测与隔离功能,能够有效应对传感器噪声与粗差的干扰,实现多传感器的在线优选,传感器独立更新结构可以随时接纳可用导航传感器实现导航源的即插即用。与传统的基于扩展卡尔曼滤波的多传感器信息融合方法相比,所提出的弹性融合方法展现出更高的定位精度和鲁棒性。

关键词：弹性导航多源信息融合城市峡谷马尔科夫链

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基于改进YOLO V5的无人机航拍图像小目标检测方法

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飞控与探测 2023年第1期6卷 80-85页

作者：程向红曹毅胡彦钟张文卓钱荣辉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

针对无人机航拍目标检测技术中目标聚集、目标较小及实时性差等问题,对YOLO V5的主干架构进行改进,简化Neck网络,提出了一种既能提高检测速度又能准确识别的无人机航拍图像检测技术方案。经过仿真实验测试,改进后的YOLO V5网络在保持识... 详细信息

针对无人机航拍目标检测技术中目标聚集、目标较小及实时性差等问题,对YOLO V5的主干架构进行改进,简化Neck网络,提出了一种既能提高检测速度又能准确识别的无人机航拍图像检测技术方案。经过仿真实验测试,改进后的YOLO V5网络在保持识别精度的同时,检测速率提升了31%,满足无人机在航拍作业时对于准确性与实时性的要求。

关键词：深度学习无人机航拍目标检测

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基于交互式多模型MSCKF的双目视觉/惯性里程计算法

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中国惯性技术学报 2021年第2期29卷 221-228,236页

作者：王磊程向红李进王乐安徽科技学院电气与电子工程学院蚌埠233100 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

针对复杂环境中双目视觉/惯性里程计系统模型不固定和量测噪声易发生变化的问题,提出了基于滤波器估计的紧耦合视觉惯性里程计(VIO)信息融合方法。将交互式多模型(IMM)估计与多状态约束卡尔曼滤波(MSCKF)算法相结合提出一种交互式多模... 详细信息

针对复杂环境中双目视觉/惯性里程计系统模型不固定和量测噪声易发生变化的问题,提出了基于滤波器估计的紧耦合视觉惯性里程计(VIO)信息融合方法。将交互式多模型(IMM)估计与多状态约束卡尔曼滤波(MSCKF)算法相结合提出一种交互式多模型多状态约束卡尔曼滤波(IMM-MSCKF)算法。该算法以MSCKF为模型匹配子滤波器,将各子滤波器的输入、输出进行交互融合,实现对VIO系统状态估计。通过KITTI数据集对IMM-MSCKF算法进行了仿真验证,该算法姿态和水平位置估计均方根误差分别为0.36°和11.62 m,相比于EKF和MSCKF算法,其姿态估计精度分别提升了56%和41%,其水平位置估计精度分别提升了51%和81%,仿真结果表明该算法具有更好的估计精度和鲁棒性。

关键词：视觉惯性里程计双目立体视觉多状态约束卡尔曼滤波器交互多模型滤波器组合导航

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基于半球谐振腔的微光学加速度计结构设计仿真研究

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传感器与微系统 2022年第5期41卷 44-47,52页

作者：张婷杨波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

将微纳半球谐振腔与微机械加速度计结构相结合,设计了一种基于半球谐振腔的微光学加速度计。首先分析了微光学加速度计的基本工作原理,接着分析了反射膜和增透膜材料对微纳腔影响规律,并利用时域有限差分(FDTD)光学仿真软件进行仿真测试... 详细信息

将微纳半球谐振腔与微机械加速度计结构相结合,设计了一种基于半球谐振腔的微光学加速度计。首先分析了微光学加速度计的基本工作原理,接着分析了反射膜和增透膜材料对微纳腔影响规律,并利用时域有限差分(FDTD)光学仿真软件进行仿真测试,研究了不同膜厚对谐振腔谐振效果的影响。最后基于光强解调原理,利用仿真软件得到光强信号与变化腔长的关系,实现了对输出光强信号的解调,从仿真角度验证了本方案的可行性。

关键词：半球腔微光学加速度计反射膜增透膜光强解调

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基于数字滤波和相位补偿的舰船升沉测量方法

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传感器与微系统 2022年第10期41卷 138-140,144页

作者：沈航李宏生刘锡祥张玉鹏赵苗苗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

在对舰船升沉运动进行惯性测量的过程中,引入IIR数字高通滤波器可以较好地处理惯导系统垂向通道的发散,但滤波器输出信号相对于实际信号存在相位超前、幅值衰减等问题。提出了基于带限傅里叶线性组合(BMFLC)算法的改进后的升沉测量方法... 详细信息

在对舰船升沉运动进行惯性测量的过程中,引入IIR数字高通滤波器可以较好地处理惯导系统垂向通道的发散,但滤波器输出信号相对于实际信号存在相位超前、幅值衰减等问题。提出了基于带限傅里叶线性组合(BMFLC)算法的改进后的升沉测量方法,在最大程度地滤除低频干扰的基础上,分别对数字高通滤波后的垂向速度和升沉位移进行幅值和相位补偿。仿真及转台试验结果均验证了新方法的可行性。

关键词：升沉运动惯性测量 IIR数字高通滤波带限傅里叶线性组合幅值和相位补偿

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仿蚁群觅食返巢群体智能行为的自主导航方法

仿蚁群觅食返巢群体智能行为的自主导航方法

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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：陈泽众姚逸卿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

自然界生物有着高效的导航定位能力,其中蚁群具有极强的导航探索能力。本文仿照蚁群觅食返巢群体智能行为,开展了仿生蚁群导航信息素更新、仿生蚁群导航决策规划技术研究,实现了烟羽扩散基础浓度分布下的超强启发式信息素地图动态更新... 详细信息

自然界生物有着高效的导航定位能力,其中蚁群具有极强的导航探索能力。本文仿照蚁群觅食返巢群体智能行为,开展了仿生蚁群导航信息素更新、仿生蚁群导航决策规划技术研究,实现了烟羽扩散基础浓度分布下的超强启发式信息素地图动态更新技术、异质蚁群觅食返巢多阶段任务下自主导航决策技术,形成了在全局地图、目标位置未知场景下的仿蚁群觅食返巢自主导航方案。

关键词：蚁群算法信息素更新异质蚂蚁主动嗅觉

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视觉惯导紧耦合的行人室内自主定位方法

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测绘科学 2021年第7期46卷 23-30页

作者：曾继超许广富刘锡祥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

针对行人在大型复杂建筑环境中的高精度和高可靠性室内定位需求,传统的基于视觉点特征方法易受环境纹理缺失、相机快速运动导致图像模糊而定位失效问题,提出了一种基于视觉点线特征与IMU紧耦合的行人室内自主定位方法。在视觉惯导融合... 详细信息

针对行人在大型复杂建筑环境中的高精度和高可靠性室内定位需求,传统的基于视觉点特征方法易受环境纹理缺失、相机快速运动导致图像模糊而定位失效问题,提出了一种基于视觉点线特征与IMU紧耦合的行人室内自主定位方法。在视觉惯导融合导航系统框架下,前端部分,在点特征基础上引入结构化建筑环境中丰富的线特征,并采取基于梯度密度过滤机制的改进线特征提取策略,剔除局部线特征密集区域;利用点线特征与IMU紧耦合优化机制提高行人位姿估计及定位的准确性和稳定性。通过利用EuRoC数据集和在实际楼道场景下的实验,特别是在弱纹理、光照变化等条件下实验,验证了所提方法进行行人室内定位的准确性和可行性。

关键词：点线特征 IMU 梯度密度过滤机制室内自主定位

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基于改进A^(*)和DWA的无人艇路径规划算法

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传感技术学报 2021年第2期34卷 249-254页

作者：王子静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

针对存在动态障碍的复杂海洋环境中无人艇的应用,提出了基于改进A^(*)和DWA的无人艇路径规划算法。在全局路径规划时,基于动态改变步长方法设计了一种改进的快速平滑A^(*)算法,克服了传统A^(*)算法存在的大范围搜索时效率低下、生成路... 详细信息

针对存在动态障碍的复杂海洋环境中无人艇的应用,提出了基于改进A^(*)和DWA的无人艇路径规划算法。在全局路径规划时,基于动态改变步长方法设计了一种改进的快速平滑A^(*)算法,克服了传统A^(*)算法存在的大范围搜索时效率低下、生成路径不平滑等缺点,基于无人艇传感及导航信息,通过在DWA的评价函数中增加路径偏差项,将全局规划与局部规划相结合,实现了动态环境下无人艇的路径规划。仿真实验结果表明,该算法相比传统A^(*)算法,规划的路径平滑,运行效率提升了约30倍,并可以躲避环境中可能存在的动态障碍,确保无人艇安全、高效地到达目标点。

关键词：无人艇路径规划改进A^(*)算法动态窗口法

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基于干扰检测和CEEMD的地磁信号降噪方法

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中国惯性技术学报 2020年第4期28卷 474-479页

作者：王立辉刘庆雅许宁徽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

针对地磁导航磁通门传感器中存在来自环境和运载体的随机高振幅脉冲磁干扰问题,提出了一种基于多尺度干扰检测与完备集成经验模式分解(CEEMD)相结合的降噪方法。首先,根据地磁信号的强相关性,计算各本征模态分量(IMF)的自相关函数,并自... 详细信息

针对地磁导航磁通门传感器中存在来自环境和运载体的随机高振幅脉冲磁干扰问题,提出了一种基于多尺度干扰检测与完备集成经验模式分解(CEEMD)相结合的降噪方法。首先,根据地磁信号的强相关性,计算各本征模态分量(IMF)的自相关函数,并自适应地选择有效IMF;其次,使用排列熵对各个有效IMF进行多尺度分析,标记出IMF干扰信号时段;然后,对各干扰段进行二次分解,提取低频有效分量,滤除IMF中高幅值脉冲干扰信息,最后,将干扰抑制后的有效IMF叠加进行信号重构,得到滤波信号。实验结果表明,在测量信号信噪比低的情况下,基于干扰检测和CEEMD的地磁信号降噪方法能有效滤除磁干扰,信噪比提高了3倍。

关键词：地磁导航磁通门传感器完备集成经验模态分解自相关函数地磁信号去噪

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