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一种小样本滚动轴承故障诊断算法
1
作者 宋存利 王子卓 时维国 《中国惯性技术学报》 北大核心 2025年第1期96-106,共11页
针对卷积神经网络在处理滚动轴承时域信号时难以充分提取特征、故障样本稀少及模型泛化性能不足的问题,提出一种基于注意力机制的增强卷积神经网络小样本故障诊断方法。首先,使用连续小波变换将轴承振动信号转化为二维时频图像,以便可... 针对卷积神经网络在处理滚动轴承时域信号时难以充分提取特征、故障样本稀少及模型泛化性能不足的问题,提出一种基于注意力机制的增强卷积神经网络小样本故障诊断方法。首先,使用连续小波变换将轴承振动信号转化为二维时频图像,以便可视化其特征。然后,通过数据增强扩充样本数据,提升模型在小样本情况下的泛化性。为提高特征提取和模型泛化能力,使用MixConv将ConvNeXt V2模型的7×7卷积层重构为不同大小的并行卷积核,增强多尺度特征提取效果;引入卷积注意力机制模块(CBAM)提升关键特征识别能力。该模型在凯斯西储大学、东南大学和渥太华大学的故障数据集上进行实验验证。实验结果表明,所提模型对不同故障的识别率均为100%,与目前常用的7个模型相比,在相同条件下故障识别准确率最高,具有较强的泛化性能。 展开更多
关键词 滚动轴承 故障诊断 注意力机制 连续小波变换 卷积神经网络
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基于双向拟合滤波的无人艇水面目标保距跟踪算法研究
2
作者 史晓骞 许嘉 +3 位作者 陈侯京 王幸 胡为正 宋利飞 《中国舰船研究》 北大核心 2025年第1期125-134,共10页
[目的]针对无人艇在对水面移动船舶进行保距跟踪过程中,由于目标摆脱运动度大且环境中定位精度不足,导致跟踪过程中出现振动与滞后问题,开展无人艇跟踪策略的研究。[方法]首先采用基于多项式和粒子群的双向拟合算法对雷达采样数据进行... [目的]针对无人艇在对水面移动船舶进行保距跟踪过程中,由于目标摆脱运动度大且环境中定位精度不足,导致跟踪过程中出现振动与滞后问题,开展无人艇跟踪策略的研究。[方法]首先采用基于多项式和粒子群的双向拟合算法对雷达采样数据进行误差消除;然后基于无人艇与动态目标船的运动态势,以无人艇保距稳定跟踪为导向,规划无人艇航速航向。[结果]实艇试验结果表明,经双向拟合算法滤波后的数据更平滑,符合船舶运动规律;无人艇基于规划的航速航向可稳定跟踪目标船。[结论]该方法能有效满足无人艇稳定跟踪需求,对单目标跟踪具有良好的效果。 展开更多
关键词 目标跟踪 运动规划 无人艇 双向拟合算法 保距跟踪 操纵性
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基于惠更斯电桥的HRG谐振子精密装配方法
3
作者 王建青 王小旭 +3 位作者 吴辽 东永红 何晓霞 薛藤元 《中国惯性技术学报》 北大核心 2025年第1期89-95,106,共8页
针对半球谐振陀螺(HRG)装配间隙不对称导致检测回路增益不一致,从而引起全角模式下陀螺附加漂移的问题,建立了基于惠更斯电桥的间隙检测模型,给出了模型下最佳电路匹配参数。在此基础上搭建了谐振子装配间隙调整装置,并利用这一装置实... 针对半球谐振陀螺(HRG)装配间隙不对称导致检测回路增益不一致,从而引起全角模式下陀螺附加漂移的问题,建立了基于惠更斯电桥的间隙检测模型,给出了模型下最佳电路匹配参数。在此基础上搭建了谐振子装配间隙调整装置,并利用这一装置实现了间隙不对称性控制精度优于0.1μm,间隙均匀性优于0.9%,较传统的电容测量仪间隙调整方法均匀性提升了80.4%。装配方案改进前后陀螺样机全角标定实验表明,改进后陀螺输出角速率周向波动误差得到了抑制,陀螺输出零偏稳定性1 s平滑和100 s平滑分别提升71.7%和58.7%,所提谐振子精密装配方法能够有效提升装配精度和陀螺精度。 展开更多
关键词 半球谐振陀螺 增益不一致 惠更斯电桥 装配精度
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基于神经网络的船测稀疏海域地形反演改进算法
4
作者 欧阳明达 翟振和 +3 位作者 牛向华 管斌 张鹏飞 付永健 《中国惯性技术学报》 北大核心 2025年第1期64-69,共6页
针对重力地质法在船测稀疏海域反演海底地形时的精度下降问题,提出径向基函数神经网络改进算法,即将船测已知点上重力异常、低分辨率海底地形、垂直重力梯度等与海底地形存在关联要素作为输入数据,将长波重力异常作为输出数据进行训练,... 针对重力地质法在船测稀疏海域反演海底地形时的精度下降问题,提出径向基函数神经网络改进算法,即将船测已知点上重力异常、低分辨率海底地形、垂直重力梯度等与海底地形存在关联要素作为输入数据,将长波重力异常作为输出数据进行训练,所建立神经网络模型用于长波重力异常格网构建,达到提高地形反演精度的目的。为验证改进算法有效性,设计7种不同组合模式,将南中国海某海域作为研究对象,对比形成最优方案,结果表明,在船测稀疏海域,改进方案相比重力地质法反演精度提高40%以上。 展开更多
关键词 重力地质法 径向基函数神经网络算法 重力异常 海底地形
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正交锁相放大器在谐振式光学陀螺中的应用
5
作者 王国臣 赵佳祺 +3 位作者 夏秀玮 王梓丞 王沐禹 李羚宇 《中国惯性技术学报》 北大核心 2025年第1期70-75,共6页
针对谐振式光学陀螺(ROG)由于系统延时导致灵敏度降低的问题,在正弦波调制的基础上,分析了延时来源与影响,设计了轻量高效的数字式正交锁相放大器。在不涉及任何光路、电路硬件改动的前提下,通过增加一路相位差为90°的同步方波解... 针对谐振式光学陀螺(ROG)由于系统延时导致灵敏度降低的问题,在正弦波调制的基础上,分析了延时来源与影响,设计了轻量高效的数字式正交锁相放大器。在不涉及任何光路、电路硬件改动的前提下,通过增加一路相位差为90°的同步方波解调进行正交运算,利用勾股定理消除系统延时,并通过逻辑赋值、移位运算提升响应速度和兼容性。理论分析和仿真结果表明,同频同幅方波解调输出是正弦波解调输出的4/π倍,陀螺的灵敏度可提高27.3%。实验结果表明,采用正交锁相放大器后,系统延时减小了1.5μs,陀螺灵敏度进一步提高了11.8%,且具备良好的鲁棒性。 展开更多
关键词 谐振式光学陀螺 灵敏度 正交锁相放大器 调制解调
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基于李群误差模型的SINS/DVL鲁棒滤波
6
作者 郜鹏华 覃方君 +1 位作者 李开龙 钱镭源 《舰船科学技术》 北大核心 2025年第3期123-128,共6页
针对SINS/DVL组合导航传统误差模型中卡尔曼滤波在复杂水域误差较大的问题,引入李群右误差模型并提出一种自适应抗差算法。该算法在传统滤波的基础上,采用引入量测新息构建统计量,利用统计量所处区间来构建权值矩阵,进而修改量测噪声协... 针对SINS/DVL组合导航传统误差模型中卡尔曼滤波在复杂水域误差较大的问题,引入李群右误差模型并提出一种自适应抗差算法。该算法在传统滤波的基础上,采用引入量测新息构建统计量,利用统计量所处区间来构建权值矩阵,进而修改量测噪声协方差矩阵来解决滤波发散的问题。通过船载实验数据,所提的鲁棒滤波相较于传统滤波在位置和速度估计精度方面分别提高了56.3%和69.1%,相较于普通抗差滤波分别提高了7.9%和12.5%。研究结果表明,在李群右误差模型基础上利用自适应抗差算法可以有效提高滤波的抗干扰能力。 展开更多
关键词 组合导航 捷联惯导系统 李群 自适应抗差滤波
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采用混合策略联合优化的模糊C-均值聚类信息熵点云简化算法 被引量：1
7
作者 黄鹤 黄佳慧 +2 位作者 刘国权 王会峰 高涛 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期214-226,共13页
针对传统聚类算法处理点云简化问题时精度低、耗时长且易丢失特征信息等问题,提出了一种基于动态精英自适应混合策略的鹈鹕算法(DEAMPOA)与加权熵法联合优化的模糊C-均值聚类(FCM)信息熵点云简化算法。采用动态自适应种群混合策略,同时... 针对传统聚类算法处理点云简化问题时精度低、耗时长且易丢失特征信息等问题,提出了一种基于动态精英自适应混合策略的鹈鹕算法(DEAMPOA)与加权熵法联合优化的模糊C-均值聚类(FCM)信息熵点云简化算法。采用动态自适应种群混合策略,同时融合了精英反向化思路,显著提升了鹈鹕优化算法(POA)的收敛趋势和全局寻优能力,提高了寻找FCM最优聚类中心的成功率;利用DEAMPOA结合加权熵法对FCM进行优化,提高鲁棒性的同时增强了搜索精度,得到较好的聚类结果;在8种UCI标准数据集上与4种算法对比进行聚类性能评估实验,验证了所提方法综合性能优越;将所提方法与信息熵融合,并应用在三维点云KITTI数据集简化中。实验结果表明:与包围框简化法、随机采样简化法和特征选择简化法对比,所提方法全局误差简化前后点集之间平均欧式距离(MED)指标分别降低了2.25%、6.93%、5.74%,点云简化效果最优且运行速度满足要求。 展开更多
关键词 C-均值聚类 鹈鹕优化算法 点云简化 信息熵
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基于电极模态切换的半球谐振陀螺自校准方法 被引量：1
8
作者 赵小明 王长元 +3 位作者 陈刚 杨松普 贾晨凯 唐明浩 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期58-63,70,共7页
针对因受加工技术、加工条件以及外部环境因素等影响,半球谐振陀螺在力平衡模式下输出零偏稳定性及重复性变化较大的问题,提出一种基于模态切换的陀螺自校准方法。基于半球谐振陀螺二阶振动模态机理,建立理想状态下谐振子运动方程,并分... 针对因受加工技术、加工条件以及外部环境因素等影响,半球谐振陀螺在力平衡模式下输出零偏稳定性及重复性变化较大的问题,提出一种基于模态切换的陀螺自校准方法。基于半球谐振陀螺二阶振动模态机理,建立理想状态下谐振子运动方程,并分析推导了谐振子在阻尼不均和频率裂解等非理想因素影响下的运动模型和参数控制方程。根据谐振陀螺输出漂移特性,提出了一种基于电极功能切换的半球谐振陀螺自校准方法。通过相关实验,分析比较了电极模态切换前后陀螺输出稳定性及重复性,实验结果表明,陀螺零偏稳定性提升1.8倍以上,陀螺零偏重复性提升90.5%,所提方法能有效估计及补偿陀螺漂移,提高半球谐振陀螺输出的稳定性和重复性。 展开更多
关键词 半球谐振陀螺 力平衡模式 自校准 模态切换
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两种双矢量SINS粗对准方法大俯仰角适应性研究 被引量：1
9
作者 屈新芬 李世玲 +1 位作者 徐林 祝刚 《太赫兹科学与电子信息学报》 2024年第8期859-864,共6页
大俯仰角下捷联惯导粗对准双矢量定姿中,不同矢量组合下,姿态角尤其是方位角对准精确度相差很大,必须慎重选择。对此,给出了2种最常用的粗对准矢量组合模式误差方程,对其主要误差影响因素进行分析。综合传感器误差,利用蒙特卡洛随机打... 大俯仰角下捷联惯导粗对准双矢量定姿中,不同矢量组合下,姿态角尤其是方位角对准精确度相差很大,必须慎重选择。对此,给出了2种最常用的粗对准矢量组合模式误差方程,对其主要误差影响因素进行分析。综合传感器误差,利用蒙特卡洛随机打靶方法对全姿态角下粗对准精确度进行仿真,并开展了80°俯仰角转台静态粗对准试验。转台试验中,在惯导陀螺误差约1°/h,加速度计误差约0.1mg情况下,第1种、第2种组合模式方位角粗对准最大误差值分别为20°、7.5°,第2种组合模式约为第1种的1/3;仿真测试中,在惯导陀螺误差约0.1°/h,加速度计误差约1mg,80°俯仰角下,第1种、第2种组合模式下方位角粗对准最大误差值分别为11°与2.2°,前者约为后者的5倍。仿真与试验结果表明,大俯仰角下矢量组合模式是影响惯导姿态角与姿态矩阵粗对准精确度的最主要因素。 展开更多
关键词 捷联惯性导航系统 初始对准 静基座 双矢量定姿
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多特征融合的无人艇视觉目标长时相关鲁棒跟踪 被引量：1
10
作者 王宁 吴伟 +1 位作者 王元元 孙赫男 《中国舰船研究》 CSCD 北大核心 2024年第1期62-74,共13页
[目的]针对显著海浪遮挡、相机剧烈晃动引起的无人艇视觉目标跟踪脱靶问题,提出一种基于多特征融合的长时相关鲁棒跟踪算法。[方法]首先,采用多特征融合技术,增强目标特征表达,提高目标模型鲁棒性;其次,利用高维特征降维和响应图子网格... [目的]针对显著海浪遮挡、相机剧烈晃动引起的无人艇视觉目标跟踪脱靶问题,提出一种基于多特征融合的长时相关鲁棒跟踪算法。[方法]首先,采用多特征融合技术,增强目标特征表达,提高目标模型鲁棒性;其次,利用高维特征降维和响应图子网格插值,提高目标跟踪的效率与精度;然后,设计水面目标重识别机制,解决目标完全脱离视野时的稳定跟踪问题;最后,采用多个代表性视频数据集进行验证和比较分析。[结果]实验结果表明,相较于传统的长时相关跟踪算法,平均成功率提升15.7%,平均距离精度指标提升30.3%,F-Score指标提升7.0%。[结论]所提算法能够处理恶劣海况下的目标脱靶问题,对于提升无人船艇及海洋机器人智能感知能力,具有重要技术支撑意义。 展开更多
关键词 视觉目标跟踪 长时鲁棒跟踪 水面目标重识别 多特征融合 无人艇
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九轴MEMS微型AHRS设计及其在矢量水听器中的应用 被引量：1
11
作者 王文龙 田德艳 +2 位作者 崔宝龙 袁猛 姜兆祯 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第5期468-474,共7页
为了精确测量矢量水听器的姿态,设计了一种体积为20 mm×20 mm×5 mm、重量为1.8 g的微型航姿参考系统(AHRS)。利用微机电系统(MEMS)陀螺仪测定角速度,用四元数等效旋转矢量算法求解姿态角;采用扩展卡尔曼滤波器对姿态角估计值... 为了精确测量矢量水听器的姿态,设计了一种体积为20 mm×20 mm×5 mm、重量为1.8 g的微型航姿参考系统(AHRS)。利用微机电系统(MEMS)陀螺仪测定角速度,用四元数等效旋转矢量算法求解姿态角;采用扩展卡尔曼滤波器对姿态角估计值进行修正,并估计出MEMS陀螺仪的角速度漂移量。测试结果表明,所提AHRS的俯仰、横滚和航向角误差均方根值分别为0.04°、0.04°和0.34°。最后,将AHRS集成到矢量水听器中,并在加窗直方图统计波达方向估计算法中加入姿态修正。海上实验结果表明,对于航速为8 kn的目标船,经AHRS修正后的单矢量水听器方位角误差均方根值约为3.8°,减小了平台运动导致的方位测量误差。 展开更多
关键词 航姿参考系统 扩展卡尔曼滤波器 矢量水听器 波达方向估计
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复杂环境下基于自适应极线约束的AGV视觉SLAM算法 被引量：3
12
作者 崔岸 张新颖 马耀辉 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第3期234-241,共8页
针对传统视觉同步定位与地图构建(SLAM)算法不能有效处理复杂环境中的动态及潜在动态目标而影响定位与建图性能的问题,提出一种基于Mask R-CNN神经网络以及ORB-SLAM3算法改进的视觉SLAM方法。针对动态目标,提出一种基于语义信息的运动... 针对传统视觉同步定位与地图构建(SLAM)算法不能有效处理复杂环境中的动态及潜在动态目标而影响定位与建图性能的问题,提出一种基于Mask R-CNN神经网络以及ORB-SLAM3算法改进的视觉SLAM方法。针对动态目标,提出一种基于语义信息的运动一致性检验算法,使用自适应阈值的极线约束方法实现图像中动态特征点的精确剔除;针对潜在动态目标,提出一种改进的长期数据关联方法,通过增大关键帧选取密度及优化关键帧中的潜在动态目标信息,对算法的回环优化和地图融合过程进行改进,提高回环优化效果与地图复用性。在TUM数据集和真实场景中进行验证,实验结果表明与ORB-SLAM3算法相比,采用TUM数据集在低动态场景和高动态场景中的绝对轨迹均方根误差分别减小8.5%和65.6%;在真实场景下测试,所提算法的定位精度提高了62.5%。 展开更多
关键词 同步定位与地图构建 复杂环境 语义信息 自适应阈值 极线约束
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复杂云层条件下大气偏振导航工作波段选择
13
作者 单睿䶮 李康 +3 位作者 张牧尧 董联庆 郑国宪 王钰 《航天返回与遥感》 北大核心 2025年第1期73-82,共10页
随着户外探险和应急响应等人类活动对精确导航需求的不断增加,传统导航技术在复杂环境下难以提供高精度导航。近年来,基于偏振特性的大气偏振导航技术因其环境稳定性、强抗干扰能力及完全自主的特性,成为研究热点。然而,目前基于可见光... 随着户外探险和应急响应等人类活动对精确导航需求的不断增加,传统导航技术在复杂环境下难以提供高精度导航。近年来,基于偏振特性的大气偏振导航技术因其环境稳定性、强抗干扰能力及完全自主的特性,成为研究热点。然而,目前基于可见光波段的大气偏振导航技术主要应用于晴朗天气,在复杂天气下表现出效能不足和导航精度差的缺点。为解决这一问题,文章从大气辐射传输特性出发,基于Mie散射和蒙特卡洛传输原理,进行了不同云层条件下的大气辐射传输及偏振信息的仿真计算分析和外场试验验证。结果表明,在复杂云层条件下,350 nm紫外波段表现出更高的前向散射和透射能力,具有更优的探测效能。在浅云、中云、厚云天气下,紫外波段的大气偏振度分别比可见波段高78.57%、168.37%和126.73%,且紫外波段的大气偏振角图像在结构稳定性和图像清晰度方面远高于可见波段。文章研究结果可为大气偏振导航领域在复杂环境下的应用与发展提供新的解决思路。 展开更多
关键词 MIE散射 蒙特卡洛 紫外偏振 大气偏振导航
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一种世界坐标系下的GNSS/SINS松组合导航矩阵李群滤波算法 被引量：3
14
作者 郭迟 陈毅超 罗亚荣 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第3期242-249,共8页
针对在地心地固(ECEF)坐标系下基于右不变误差的卡尔曼滤波在GNSS/SINS组合导航中,因位置矢量数值较大导致系统线性误差运动学矩阵和观测矩阵不稳定进而降低滤波器性能的问题,提出一种世界坐标系下的GNSS/SINS松组合导航矩阵李群滤波算... 针对在地心地固(ECEF)坐标系下基于右不变误差的卡尔曼滤波在GNSS/SINS组合导航中,因位置矢量数值较大导致系统线性误差运动学矩阵和观测矩阵不稳定进而降低滤波器性能的问题,提出一种世界坐标系下的GNSS/SINS松组合导航矩阵李群滤波算法。首先在世界坐标系中构建导航状态和考虑地球自转的运动学方程。然后在世界坐标系下定义矩阵李群上的右不变误差,该误差在右群作用下保持不变,并重新推导和设计基于该误差的矩阵李群滤波算法,根据GNSS观测构建世界坐标系下的观测矩阵。实验结果表明,在低精度惯导场景中相对于ECEF坐标系下的传统扩展卡尔曼滤波,所提算法的北向、东向、地向位置误差均方根分别减小了82.6%、61.8%和10.6%,具有一定的实用价值。 展开更多
关键词 组合导航 矩阵李群 卡尔曼滤波 世界坐标系
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通信受限条件下多无人机协同环境覆盖路径规划 被引量：1
15
作者 陈洋 周锐 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第3期273-281,共9页
多无人机协同覆盖旨在有效分配多个无人机任务,实现给定区域的快速、高效全覆盖。然而,在现实应用场景中常常因为无人机之间距离超出通信范围,信号传输受阻,导致无人机之间的协作和信息交互面临极大挑战。为此,提出一种基于Deep Q Netwo... 多无人机协同覆盖旨在有效分配多个无人机任务,实现给定区域的快速、高效全覆盖。然而,在现实应用场景中常常因为无人机之间距离超出通信范围,信号传输受阻,导致无人机之间的协作和信息交互面临极大挑战。为此,提出一种基于Deep Q Networks(DQN)的多无人机路径规划方法。采用通信中断率和最大通信中断时间两个指标来评价路径质量,通过构建与指标相关的奖励函数,实现了无人机团队的自主路径决策。仿真实验表明,所提方法在最短路径上可以与传统优化算法效果保持一致,权衡路径下在增加20%路径长度的情况下可以降低80%通信中断率,在全通信路径下则可以实现100%的全过程连接通信,因此可以根据不同的通信环境生成高效覆盖所有环境节点的路径。 展开更多
关键词 环境覆盖 多无人机 通信约束 深度Q网络 路径规划
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一种单信标测距辅助INS的导航方法
16
作者 童余德 查峰 +2 位作者 黄晓颖 陈永冰 李文魁 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第6期586-591,597,共7页
传统基于地球物理场的匹配辅助惯性导航方法在基础数据变化特征不明显或数据缺乏等苛刻条件下,难以实现有效匹配定位。为解决这一问题,提出了一种单信标测距辅助惯性导航系统(INS)的方法。首先,在单信标测距解析基准图上引入相关极值匹... 传统基于地球物理场的匹配辅助惯性导航方法在基础数据变化特征不明显或数据缺乏等苛刻条件下,难以实现有效匹配定位。为解决这一问题,提出了一种单信标测距辅助惯性导航系统(INS)的方法。首先,在单信标测距解析基准图上引入相关极值匹配辅助导航算法并进行重新建模。然后,采用差分进化寻优算法对该模型进行解算,并设计了一种固定匹配序列长度的建模方法以解决相关极值匹配算法实时性差的缺点。所提方法在缺乏地球物理基础数据条件下,仅需在海底布放单只声信标即可实现局部海域水下高精度实时定位。同时,由于采用的测距基准图为解析形式,所提方法也能较好地解决离散匹配算法定位精度受限于基准图分辨率等问题。最后,设计了相关实测实验,实验结果表明当惯导定位误差累积为1529.4 m时,采用所提方法与单信标匹配,定位误差减小为111.8 m,算法的有效性得到了验证。 展开更多
关键词 单信标 实时 相关极值 匹配 惯性导航
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水下航行器地形高程匹配算法研究综述
17
作者 熊露 李京书 +1 位作者 饶喆 霍治帆 《水下无人系统学报》 2025年第1期1-14,共14页
水下航行器惯性导航误差随时间推移会不断累积,地形高程匹配技术以地形特征为定位依据,能够根据实测地形为惯性导航系统提供所需的持续位置修正信息,是国内外水下辅助导航领域的研究热点。文章以水下航行器地形匹配高程算法的发展为研... 水下航行器惯性导航误差随时间推移会不断累积,地形高程匹配技术以地形特征为定位依据,能够根据实测地形为惯性导航系统提供所需的持续位置修正信息,是国内外水下辅助导航领域的研究热点。文章以水下航行器地形匹配高程算法的发展为研究对象,首先指出当前水下航行器导航定位所面临的问题,在此基础上介绍了水下航行器地形匹配的基本原理及系统组成,并以水下地形匹配算法的发展为脉络,按序依次阐释了地形匹配算法发展中的主要阶段及典型算法的原理和优缺点;然后,分别介绍了国内外水下地形匹配算法的原理改进和试验应用情况;最后,简要总结国内外在水下地形匹配算法方面研究的侧重点,并结合并行计算、多波束声呐和水下地形特征分析三方面技术的发展,探讨了提高水下匹配算法性能的有效途径,可为本领域研究人员提供借鉴参考。 展开更多
关键词 水下航行器 地形辅助导航 地形高程 地形匹配算法
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长寿命半球谐振陀螺惯性姿态敏感器设计与在轨应用
18
作者 李建朋 何刚 +3 位作者 方海滨 郑炜 蒋效雄 武志忠 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第8期812-820,共9页
针对未来航天器对惯性姿态敏感器高可靠和长寿命的应用需求,首先设计了一种基于4通道冗余方案的4S半球谐振陀螺惯性姿态敏感器。其次,针对高可靠、长寿命惯性姿态敏感器研制过程中的关键技术开展研究和验证。最后,对所提产品的在轨应用... 针对未来航天器对惯性姿态敏感器高可靠和长寿命的应用需求,首先设计了一种基于4通道冗余方案的4S半球谐振陀螺惯性姿态敏感器。其次,针对高可靠、长寿命惯性姿态敏感器研制过程中的关键技术开展研究和验证。最后,对所提产品的在轨应用情况进行了评估,评估结果表明设计的半球谐振陀螺惯性姿态敏感器4轴姿态测量功能正常,在轨性能与地面测试性能相当。通过地面验证和在轨应用情况,综合评估所设计产品寿命不低于20年,可靠度不低于0.98。 展开更多
关键词 半球谐振陀螺 惯性姿态敏感器 在轨应用
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基于BP神经网络的重力仪高机动状态快速调平修正技术
19
作者 杨晔 董光泰 +1 位作者 高巍 张子山 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第5期457-462,共6页
针对平台式重力仪大机动状态后测量能力恢复慢的问题,提出一种基于BP神经网络的重力仪稳定平台快速调平修正技术。首先,针对动态重力测量在测量平台大机动状态后调平能力不足的问题,研究了基于BP神经网络的平台姿态高效、准确解算方法;... 针对平台式重力仪大机动状态后测量能力恢复慢的问题,提出一种基于BP神经网络的重力仪稳定平台快速调平修正技术。首先,针对动态重力测量在测量平台大机动状态后调平能力不足的问题,研究了基于BP神经网络的平台姿态高效、准确解算方法;其次,利用惯性元件和卫星导航系统(GNSS)的信息优化BP神经网络,形成不同条件的平台姿态提取优化模型;最后,利用模拟仿真实验和实际机载动态重力测量数据验证所提方法的有效性和准确性。实验结果表明在大机动的动态条件下采用所提方法可以扶正重力仪稳定平台,将机动后重力仪稳定平台稳定时间缩短83.3%以上,提升动态重力测量效率。 展开更多
关键词 动态重力测量 平台式重力仪 BP神经网络 平台快速修正
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一种摆式谐振加速度计的微杠杆结构设计与分析
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作者 周严 张宇轩 +3 位作者 姚志超 吴天豪 苏岩 张晶 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第3期290-299,共10页
为提升摆式谐振式加速度计性能,设计了一种将质量块与微杠杆结构一体化的摆式微杠杆结构,实现惯性力的敏感与放大,提升结构的鲁棒性。首先建立了微杠杆结构力学模型,并进行了关键参数计算。其次,根据微杠杆结构放大倍数影响机理,分析了... 为提升摆式谐振式加速度计性能,设计了一种将质量块与微杠杆结构一体化的摆式微杠杆结构,实现惯性力的敏感与放大,提升结构的鲁棒性。首先建立了微杠杆结构力学模型,并进行了关键参数计算。其次,根据微杠杆结构放大倍数影响机理,分析了质量块、支撑梁及微杠杆结构尺寸参数对放大倍数的影响;理论分析与有限元仿真结果均表明,支点梁与输出梁的宽度应作为该类微杠杆的关键优化参数。最后,根据上述结论对现有结构尺寸进行优化,优化后的微杠杆放大倍数为15.68,系统放大倍数为12.88,标度因数为70.52 Hz/g,较优化前分别提升了36.94%、36.87%和36.88%,验证了优化方法的有效性。 展开更多
关键词 谐振式加速度计 摆式结构 微杠杆 放大倍数
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