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一种基于贝叶斯估计的地磁辅助惯性导航算法 被引量:6
1
作者 刘岳峰 郑培晨 《北京大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第5期873-880,共8页
针对已有算法难以满足实际应用需求的问题,提出一种面向飞行器导航的基于贝叶斯估计的地磁辅助惯性导航算法,其核心思想是将估计区域网格化,将位置估计转化为概率估计。该算法给出了位置修正策略。基于实测地磁数据的仿真实验结果显示,... 针对已有算法难以满足实际应用需求的问题,提出一种面向飞行器导航的基于贝叶斯估计的地磁辅助惯性导航算法,其核心思想是将估计区域网格化,将位置估计转化为概率估计。该算法给出了位置修正策略。基于实测地磁数据的仿真实验结果显示,在仿真条件下,平均导航误差为89 m,首次修正惯导的平均时间为156 s,算法性能对初始估计误差的敏感性不显著。 展开更多
关键词 贝叶斯估计 地磁辅助惯性导航算法 概率估计
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地磁辅助惯性导航系统的数据融合算法 被引量:58
2
作者 杨功流 李士心 姜朝宇 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 2007年第1期47-50,共4页
对地磁辅助导航技术的基本原理进行分析,详细介绍了采样卡尔曼滤波算法并将其用于惯性/地磁导航系统的数据融合,即通过设计少量的sigma点,并计算这些sigma点通过非线性函数的变换,从而获得滤波值基于非线性状态方程的更新。仿真表明,特... 对地磁辅助导航技术的基本原理进行分析,详细介绍了采样卡尔曼滤波算法并将其用于惯性/地磁导航系统的数据融合,即通过设计少量的sigma点,并计算这些sigma点通过非线性函数的变换,从而获得滤波值基于非线性状态方程的更新。仿真表明,特别是当系统非线性较大时,采样卡尔曼器性能明显优于扩展卡尔曼滤波器。因此,从某种程度上说,采样卡尔曼滤波可以替代扩展卡尔曼滤波在地磁辅助导航系统中使用。 展开更多
关键词 惯性导航 地磁导航 卡尔曼滤波 匹配算法
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地磁辅助惯性导航匹配算法研究 被引量:7
3
作者 李豫泽 石志勇 杨云涛 《兵工自动化》 2008年第6期25-26,31,共3页
对地磁辅助惯性导航技术的基本原理进行了分析,鉴于采样卡尔曼滤波算法在重力辅助导航中的成功应用,将其用于地磁图形匹配。滤波通过设计少量的σ点,并计算这些σ点的经由非线性函数的传播,从而获得滤波值基于非线性状态方程的更新,较... 对地磁辅助惯性导航技术的基本原理进行了分析,鉴于采样卡尔曼滤波算法在重力辅助导航中的成功应用,将其用于地磁图形匹配。滤波通过设计少量的σ点,并计算这些σ点的经由非线性函数的传播,从而获得滤波值基于非线性状态方程的更新,较广义卡尔曼滤波具有计算精度高、便于计算的特点。 展开更多
关键词 惯性导航系统 地磁辅助惯性导航 σ点 采样卡尔曼滤
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辅助惯性导航系统的方法和算法发展 被引量:2
4
作者 武虎子 南英 付莹珍 《现代防御技术》 北大核心 2008年第4期62-67,共6页
综述了辅助惯导的一些主要算法和方法,主要有:重力辅助的匹配方法、基于衰减记忆的匹配算法、基于贝叶斯算法、基于神经网络算法、基于迭代最近点算法、无线电高度与数字地图辅助方法、粒子滤波算法、声呐技术辅助方法、概率数据关联算... 综述了辅助惯导的一些主要算法和方法,主要有:重力辅助的匹配方法、基于衰减记忆的匹配算法、基于贝叶斯算法、基于神经网络算法、基于迭代最近点算法、无线电高度与数字地图辅助方法、粒子滤波算法、声呐技术辅助方法、概率数据关联算法、成像激光雷达辅助方法。分别对各类辅助算法和方法的基本原理、主要优缺点进行了简要介绍,展望了辅助算法和方法的发展趋势。 展开更多
关键词 惯性导航系统 辅助算法 辅助方法 发展趋势
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水下惯性导航系统姿态算法的适用性分析 被引量:2
5
作者 王傲明 李姗姗 +3 位作者 范雕 张金辉 黄炎 黄志勇 《大地测量与地球动力学》 CSCD 北大核心 2022年第3期281-285,共5页
针对水下潜器搭载的惯性导航系统圆锥运动这一复杂特性,研究经典多子样算法、优化多子样算法、扩展圆锥误差补偿算法和基于四元数微分方程迭代算法的姿态求解精度与适用性情况,并以圆锥运动作为测试输入进行仿真实验。结果表明,采用子... 针对水下潜器搭载的惯性导航系统圆锥运动这一复杂特性,研究经典多子样算法、优化多子样算法、扩展圆锥误差补偿算法和基于四元数微分方程迭代算法的姿态求解精度与适用性情况,并以圆锥运动作为测试输入进行仿真实验。结果表明,采用子样数大于3的迭代算法进行水下重力辅助惯性导航姿态解算,能够满足角度漂移小于1″/h的精度要求。 展开更多
关键词 重力辅助惯性导航 经典多子样算法 多子样优化算法 迭代
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基于向量搜索的地磁导航匹配算法 被引量:6
6
作者 任治新 杨功流 李士心 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 2008年第4期424-427,共4页
对基于向量搜索的地磁导航匹配算法进行系统的研究,主要研究内容包括模型的建立、最优匹配位置的确定、搜索过程实现及优化、仿真实现等。仿真实现是基于航空实测地磁数据进行的,大量的匹配试验表明基于向量搜索的地磁导航匹配算法是可... 对基于向量搜索的地磁导航匹配算法进行系统的研究,主要研究内容包括模型的建立、最优匹配位置的确定、搜索过程实现及优化、仿真实现等。仿真实现是基于航空实测地磁数据进行的,大量的匹配试验表明基于向量搜索的地磁导航匹配算法是可行的。仿真试验表明:该算法对初始位置误差要求低;不必对磁场做任何线性化假设,只要磁场变化特征明显既可;能求得全局最优解。同时该算法也存在运算量大、对方位和搜索步长敏感等缺点。 展开更多
关键词 惯性导航 地磁导航 向量搜索 匹配算法
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基于A*算法的重力辅助导航航迹规划 被引量:4
7
作者 陆泽橼 蔡体菁 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第5期556-560,共5页
根据重力辅助导航航迹规划的特点,对经典A*算法启发函数进行了修改,改进A*算法通过重力坡度值表示重力导航启发信息,使用自适应确定对应阈值,增加预处理步骤以解决任意起始点和终止点的航迹规划问题。A*航迹规划算法能够根据重力信息分... 根据重力辅助导航航迹规划的特点,对经典A*算法启发函数进行了修改,改进A*算法通过重力坡度值表示重力导航启发信息,使用自适应确定对应阈值,增加预处理步骤以解决任意起始点和终止点的航迹规划问题。A*航迹规划算法能够根据重力信息分布情况调整航迹,使得规划的航迹重力导航信息更加丰富。重力相关匹配结果表明:跟随改进A*算法航迹的导航平均定位误差比跟随未规划航迹的小,改进A*航迹规划算法能够提高重力辅助惯性导航精度。 展开更多
关键词 重力辅助惯性导航 A*算法 重力匹配算法 航迹规划
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基于贝叶斯方法的地形辅助导航算法 被引量:2
8
作者 冯庆堂 沈林成 常文森 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 2004年第1期28-32,共5页
提出并建立了一种基于贝叶斯方法的地形辅助导航(TAN)模型,推导了模型公式。针对该模型,应用最大后验估计方法,给出了一种近似的实现方法,即基于贝叶斯方法的地形辅助导航算法。仿真结果表明,该算法的均方根误差和圆概率误差等性能均优... 提出并建立了一种基于贝叶斯方法的地形辅助导航(TAN)模型,推导了模型公式。针对该模型,应用最大后验估计方法,给出了一种近似的实现方法,即基于贝叶斯方法的地形辅助导航算法。仿真结果表明,该算法的均方根误差和圆概率误差等性能均优于SITAN(桑地亚惯性地形辅助导航)算法。 展开更多
关键词 惯性导航系统 地形辅助导航 贝叶斯方法:SITAN算法
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基于隐马尔可夫模型的地磁匹配算法(英文) 被引量:7
9
作者 刘玉霞 周军 葛致磊 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第2期224-228,共5页
为了在地磁特征微弱区域内实现地磁辅助导航以及提高惯性导航系统在地磁特征明显区域内的定位精度,提出了基于隐马尔可夫模型的地磁匹配算法。首先以惯性导航系统定位误差为隐状态,以实时测量的地磁强度为观测量,建立了地磁匹配的隐马... 为了在地磁特征微弱区域内实现地磁辅助导航以及提高惯性导航系统在地磁特征明显区域内的定位精度,提出了基于隐马尔可夫模型的地磁匹配算法。首先以惯性导航系统定位误差为隐状态,以实时测量的地磁强度为观测量,建立了地磁匹配的隐马尔可夫模型;其次,针对该模型,使用Viterbi算法来确定最优状态序列,给出了惯性导航系统的当前定位误差。仿真结果表明,该算法可以实现地磁辅助导航,导航误差优于EKF算法,组合导航系统的定位误差在50 m左右。 展开更多
关键词 惯性导航 地磁辅助导航 隐马尔可夫模型 VITERBI算法 导航误差
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基于改进ICP算法的地磁图匹配技术 被引量:7
10
作者 任治新 罗诗途 +1 位作者 吴美平 刘颖 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2008年第B06期351-354,共4页
将地磁信息应用于惯性导航是组合导航技术研究的新方向。对地磁辅助导航的原理和发展现状进行了介绍,并在分析地磁特征的基础上,研究了利用地磁异常特征进行ICP匹配定位的方法。根据应用环境,对ICP算法进行了以下改进:首先,受模拟退火... 将地磁信息应用于惯性导航是组合导航技术研究的新方向。对地磁辅助导航的原理和发展现状进行了介绍,并在分析地磁特征的基础上,研究了利用地磁异常特征进行ICP匹配定位的方法。根据应用环境,对ICP算法进行了以下改进:首先,受模拟退火法的启发,提出采用扇形扫描法搜索最优匹配,推动ICP算法向全局最优迭代;其次,结合RANSAC法,有效剔除了地磁测量中的野值点,提高了算法的鲁棒性。仿真结果证实了改进算法的良好性能。 展开更多
关键词 迭代最近点算法 地磁匹配 随机抽样一致性算法 鲁棒估计 地磁辅助导航
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基于准静止磁场检测的行人导航算法框架iIEZ+ 被引量:6
11
作者 张立强 苏中 李擎 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第4期542-549,共8页
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... 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。 展开更多
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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重力场和地磁场综合匹配在导航中的运用 被引量:5
12
作者 杨昆 康戈文 李洪 《船海工程》 2010年第1期129-131,共3页
以重力等值线图辅助惯性导航匹配为主要的匹配方法,同时用地磁等值线图来修正重力辅助惯性导航中的误差,以达到航迹的精确匹配。最后利用重力场数据和地磁场数据进行仿真,实验结果表明该算法相比于使用单一的惯性导航算法,提高了匹配精度。
关键词 迭代最近等值线算法 惯性导航 重力 地磁 等值线
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地磁匹配算法的研究现状及改进策略 被引量:8
13
作者 肖晶 齐晓慧 段修生 《电光与控制》 北大核心 2018年第1期55-59,73,共6页
地磁导航算法是地磁辅助导航系统的核心。首先,分析了地磁匹配算法的基本原理;然后,以此为基础从特征空间、相关性度量、搜索空间和搜索策略4个方面总结了地磁匹配算法的研究现状和改进方法;各种新方法的引入为匹配策略的改进提供了新... 地磁导航算法是地磁辅助导航系统的核心。首先,分析了地磁匹配算法的基本原理;然后,以此为基础从特征空间、相关性度量、搜索空间和搜索策略4个方面总结了地磁匹配算法的研究现状和改进方法;各种新方法的引入为匹配策略的改进提供了新的思路;最后,根据工程应用中的实际问题,指出了地磁导航算法的改进策略,为其工程化应用奠定了基础。 展开更多
关键词 地磁辅助导航 地磁匹配 组合导航 算法 综述
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一种基于概率数据关联的地磁匹配ICCP算法 被引量:8
14
作者 肖晶 段修生 齐晓慧 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第2期202-208,共7页
针对地磁测量误差和地磁补偿余差等带来的匹配误差增大和易造成误匹配的问题,提出了一种基于概率数据关联的地磁匹配ICCP算法。首先,基于磁场测量误差的统计特性,在一定置信范围内生成若干伪测量值,将其视为对应位置地磁场的有效测量,... 针对地磁测量误差和地磁补偿余差等带来的匹配误差增大和易造成误匹配的问题,提出了一种基于概率数据关联的地磁匹配ICCP算法。首先,基于磁场测量误差的统计特性,在一定置信范围内生成若干伪测量值,将其视为对应位置地磁场的有效测量,只是它们源于磁场真实值的概率不同;然后,利用ICCP算法对各伪测量值构成的磁场序列分别进行匹配,得到干扰环境下载体可能出现的位置;最后,利用载体的运动约束对各匹配结果进行限制,再对有效的匹配结果进行融合,得到载体最终的位置。实验结果表明,在不同磁场干扰水平下,所提算法的定位精度都能控制在2个地磁图网格左右,具有较好的应用前景。 展开更多
关键词 地磁辅助导航 ICCP算法 概率数据关联算法 数据融合
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水下重力匹配导航关键技术及其研究进展 被引量:2
15
作者 周文健 高春峰 +4 位作者 李金龙 魏国 杨泽坤 刘万青 罗晖 《导航定位学报》 CSCD 北大核心 2024年第1期59-69,共11页
针对现有导航手段无法满足载体水下高精度安全航行的问题,研究分析水下重力匹配导航关键技术:介绍了国内外水下重力匹配导航及水下重力信息获取手段发展现状;然后从水下重力匹配导航的关键技术点出发,论述重力基准图构建技术、重力匹配... 针对现有导航手段无法满足载体水下高精度安全航行的问题,研究分析水下重力匹配导航关键技术:介绍了国内外水下重力匹配导航及水下重力信息获取手段发展现状;然后从水下重力匹配导航的关键技术点出发,论述重力基准图构建技术、重力匹配导航适配区选择技术和重力匹配定位算法的基本原理和相关进展,指出3个领域存在的关键问题和研究方向;最后结合水下重力智能建图与匹配的相关需求,针对水下重力匹配导航未来的发展趋势进行展望。 展开更多
关键词 重力辅助导航 惯性导航 匹配算法 重力基准图
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地形信息熵/INS组合导航技术研究 被引量:4
16
作者 袁书明 严明 田炜 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 2004年第1期23-27,共5页
应用信息熵的原理,利用不受外界干扰的地形信息作为导航系统的辅助信息,设计了一种地形信息熵最小方差匹配算法,它采用KALMAN滤波来实时修正惯性导航系统的误差。仿真试验结果表明,基于地形信息熵的辅助导航是一种自主式辅助导航模式,... 应用信息熵的原理,利用不受外界干扰的地形信息作为导航系统的辅助信息,设计了一种地形信息熵最小方差匹配算法,它采用KALMAN滤波来实时修正惯性导航系统的误差。仿真试验结果表明,基于地形信息熵的辅助导航是一种自主式辅助导航模式,具有定位精度高的优点,可有效抑制惯导系统的误差,具有实际应用前景。 展开更多
关键词 地形信息熵 熵匹配 辅助导航 最小方差匹配算法 KALMAN滤波 惯性导航系统 自主式辅助导航模式
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ICCP中单纯形优化的误匹配检测 被引量:2
17
作者 杨勇 王可东 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第3期334-337,共4页
在迭代最近等值点ICCP(Iterative Closest Contour Point)算法的地形辅助导航中,利用单纯形优化方法实现对最优航迹的估计,但在匹配中往往得到的只是局部最优解,导致误匹配发生,严重时导致匹配发散.以ICCP算法为研究对象,研究并建立了I... 在迭代最近等值点ICCP(Iterative Closest Contour Point)算法的地形辅助导航中,利用单纯形优化方法实现对最优航迹的估计,但在匹配中往往得到的只是局部最优解,导致误匹配发生,严重时导致匹配发散.以ICCP算法为研究对象,研究并建立了ICCP方法的误匹配判断准则,以减小误匹配误差的影响和提高匹配精度.利用概率数据关联建立ICCP算法的误匹配判断准则,仿真结果表明,与无误匹配方法匹配结果相比,提高了其收敛性和精度;与M/N方法相比,降低了误匹配概率的30%,提高了导航的精度和算法的稳定性. 展开更多
关键词 地形辅助导航 迭代最近等值点算法 概率数据关联 惯性导航系统
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