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GNSS拒止时基于并行CNN-BiLSTM回归和残差补偿的UAV导航误差校正方法
被引量：
1
1
作者
韩宾
邵一涵
+3 位作者
罗颖
田杰
曾闵
江虹
《湖南大学学报（自然科学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第8期57-69,共13页
全球导航卫星系统(GNSS)拒止时,GNSS/惯性导航系统(INS)组合导航系统的性能严重下降,导致无人机集群导航误差快速发散.目前,利用神经网络预测位置与速度代替GNSS导航信息可校正无人机INS误差,但该方法仍存在定位误差较高且在轨迹突变时...
全球导航卫星系统(GNSS)拒止时,GNSS/惯性导航系统(INS)组合导航系统的性能严重下降,导致无人机集群导航误差快速发散.目前,利用神经网络预测位置与速度代替GNSS导航信息可校正无人机INS误差,但该方法仍存在定位误差较高且在轨迹突变时预测精度急剧下降的问题.因此,提出了一种基于卷积-双向长短时记忆网络联合残差补偿的位置与速度预测方法,用于提高位置与速度预测精度.首先,针对GNSS拒止后GNSS/INS组合导航系统定位误差较高的问题,提出卷积神经网络(CNN)与双向长短时记忆网络(BiLSTM)的融合模型,该模型可建立惯性测量单元(IMU)动力学测量数据与GNSS导航信息之间的关系,实现较准确的位置和速度预测.其次,针对轨迹突变时预测效果急剧下降的问题,提出并行CNNBiLSTM回归架构,在预测位置与速度的同时,挖掘IMU动力学测量数据、预测值与预测残差之间的关系,预测并补偿预测残差,增强模型在轨迹突变时的预测精度.仿真结果表明,所提模型在预测准确性、有效性和稳定性方面都优于CNN-LSTM、LSTM网络模型.
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关键词
全球
导航
卫星
系统
拒
止
卷积神经网络
双向长短时记忆网络
残差补偿
自适应卡尔曼滤波
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职称材料
一种基于数据链的双格网协同导航方法与计算机仿真
2
作者
李永峰
郝修强
+2 位作者
吴振国
吴刚
郭褚冰
《航空兵器》
北大核心
2025年第2期59-66,共8页
针对卫星导航拒止条件下作战编队协同作战对相对/绝对导航定位的需求,提出了一种基于数据链的双格网协同导航方法,设计了测距信息与惯导紧密组合的地理导航滤波算法与相对导航滤波算法,实现了可不依赖地面固定基准和卫星导航的移动编队...
针对卫星导航拒止条件下作战编队协同作战对相对/绝对导航定位的需求,提出了一种基于数据链的双格网协同导航方法,设计了测距信息与惯导紧密组合的地理导航滤波算法与相对导航滤波算法,实现了可不依赖地面固定基准和卫星导航的移动编队精确相对定位能力,同时可自适应接入编队内存在的精确地理位置信息实现整个编队的绝对定位。此外,为确保协同导航在定位基准数量不足、几何分布不佳等条件下的可用性,采用了基于质量等级制的导航源选择策略,使得待定位节点能够有效利用其他用户节点的定位信息,从而提升定位性能。最后,结合数据链协同导航技术方案和误差特性,构建了一种分布式的计算机仿真系统,结合典型场景对数据链双格网导航能力进行了验证,仿真结果充分表明了所设计方法的有效性。
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关键词
卫星导航拒止
数据链
双格网
协同
导航
计算机仿真
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职称材料
题名
GNSS拒止时基于并行CNN-BiLSTM回归和残差补偿的UAV导航误差校正方法
被引量：
1
1
作者
韩宾
邵一涵
罗颖
田杰
曾闵
江虹
机构
西南科技大学信息工程学院
中国工程物理研究院电子工程研究所
出处
《湖南大学学报（自然科学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第8期57-69,共13页
基金
国家自然科学基金资助项目(61771410)
四川省科技计划资助项目(2023NSFSC1373,2024NSFSC0476)
西南科技大学博士基金项目(20zx7122,23zx7101)。
文摘
全球导航卫星系统(GNSS)拒止时,GNSS/惯性导航系统(INS)组合导航系统的性能严重下降,导致无人机集群导航误差快速发散.目前,利用神经网络预测位置与速度代替GNSS导航信息可校正无人机INS误差,但该方法仍存在定位误差较高且在轨迹突变时预测精度急剧下降的问题.因此,提出了一种基于卷积-双向长短时记忆网络联合残差补偿的位置与速度预测方法,用于提高位置与速度预测精度.首先,针对GNSS拒止后GNSS/INS组合导航系统定位误差较高的问题,提出卷积神经网络(CNN)与双向长短时记忆网络(BiLSTM)的融合模型,该模型可建立惯性测量单元(IMU)动力学测量数据与GNSS导航信息之间的关系,实现较准确的位置和速度预测.其次,针对轨迹突变时预测效果急剧下降的问题,提出并行CNNBiLSTM回归架构,在预测位置与速度的同时,挖掘IMU动力学测量数据、预测值与预测残差之间的关系,预测并补偿预测残差,增强模型在轨迹突变时的预测精度.仿真结果表明,所提模型在预测准确性、有效性和稳定性方面都优于CNN-LSTM、LSTM网络模型.
关键词
全球
导航
卫星
系统
拒
止
卷积神经网络
双向长短时记忆网络
残差补偿
自适应卡尔曼滤波
Keywords
global navigation satellite system(GNSS)denial
convolutional neural networks(CNN)
bidirec-tional long short-term memory network(BiLSTM)
residual compensation
adaptive kalman filter(AKF)
分类号
TN96 [电子电信—信号与信息处理]
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职称材料
题名
一种基于数据链的双格网协同导航方法与计算机仿真
2
作者
李永峰
郝修强
吴振国
吴刚
郭褚冰
机构
西安空间无线电技术研究所
西安导航技术研究所
出处
《航空兵器》
北大核心
2025年第2期59-66,共8页
基金
陕西省重点研发计划(2021ZDLGY07-03)。
文摘
针对卫星导航拒止条件下作战编队协同作战对相对/绝对导航定位的需求,提出了一种基于数据链的双格网协同导航方法,设计了测距信息与惯导紧密组合的地理导航滤波算法与相对导航滤波算法,实现了可不依赖地面固定基准和卫星导航的移动编队精确相对定位能力,同时可自适应接入编队内存在的精确地理位置信息实现整个编队的绝对定位。此外,为确保协同导航在定位基准数量不足、几何分布不佳等条件下的可用性,采用了基于质量等级制的导航源选择策略,使得待定位节点能够有效利用其他用户节点的定位信息,从而提升定位性能。最后,结合数据链协同导航技术方案和误差特性,构建了一种分布式的计算机仿真系统,结合典型场景对数据链双格网导航能力进行了验证,仿真结果充分表明了所设计方法的有效性。
关键词
卫星导航拒止
数据链
双格网
协同
导航
计算机仿真
Keywords
GNSS-denied
data link
dual grid
collaborative navigation
computer simulation
分类号
TJ760 [兵器科学与技术—武器系统与运用工程]
V249.3 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
GNSS拒止时基于并行CNN-BiLSTM回归和残差补偿的UAV导航误差校正方法
韩宾
邵一涵
罗颖
田杰
曾闵
江虹
《湖南大学学报（自然科学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
一种基于数据链的双格网协同导航方法与计算机仿真
李永峰
郝修强
吴振国
吴刚
郭褚冰
《航空兵器》
北大核心
2025
0
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