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一种多传感器组合导航系统的改进异步融合算法 被引量：3
1
作者 刘丽丽 林雪原 陈祥光 《中国空间科学技术》 CSCD 北大核心 2021年第4期77-84,共8页
针对多传感器组合导航系统中各子导航传感器数据采样率不同且呈有理数倍的这一特殊问题,提出了一种组合导航系统的信息融合算法。首先将多传感器组合导航系统的原始状态方程变换成状态数据块向量与当前状态向量之间的关系,进而构成新的... 针对多传感器组合导航系统中各子导航传感器数据采样率不同且呈有理数倍的这一特殊问题,提出了一种组合导航系统的信息融合算法。首先将多传感器组合导航系统的原始状态方程变换成状态数据块向量与当前状态向量之间的关系,进而构成新的状态方程,而原始量测方程表达为与状态数据块向量之间的关系,进而构成新的量测方程。然后基于具有尺度与小波特性的矩阵算子,给出了改进异步融合算法的具体实现步骤。最后将该算法应用于CNS/GNSS/SINS/高度表多传感器组合导航系统。仿真结果表明,相对于传统算法,位置、速度和姿态精度可分别提高约20%、15%和10%,验证了本算法的高精度特性和可行性。 展开更多
关键词 异步融合 状态数据块向量 多传感器组合导航系统 多尺度
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多传感器组合导航系统分层融合算法 被引量：9
2
作者 衣晓 何友 关欣 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第2期156-161,共6页
从信息融合角度来看 ,目前在组合导航系统中广泛应用的联合滤波算法属于两级式分布式融合结构。而分层融合结构作为多传感器信息融合的另一种重要的模式 ,在组合导航系统中应用尚未见报道。本文研究了多传感器组合导航系统的分层融合算... 从信息融合角度来看 ,目前在组合导航系统中广泛应用的联合滤波算法属于两级式分布式融合结构。而分层融合结构作为多传感器信息融合的另一种重要的模式 ,在组合导航系统中应用尚未见报道。本文研究了多传感器组合导航系统的分层融合算法 ,重点与联合滤波算法进行了比较。以定理的形式证明了在一定条件下分层融合算法与联合滤波算法的等价性问题。进而提出了分层融合算法的部分反馈模式。仿真结果表明 ,部分反馈模式的有序分层融合算法可有效地应用于多传感器组合导航系统。在相同的容错能力和计算复杂性下 。 展开更多
关键词 组合导航系统 多传感器信息融合 分层融合算法 联合滤波算法
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多传感器组合导航系统研究 被引量：4
3
作者 刘瑞华 刘建业 孙永荣 《航天控制》 CSCD 北大核心 2001年第2期67-72,80,共7页
设计了一种由INS、GPS和Doppler测速雷达构成的多传感器组合导航系统。采用GPS伪距、伪距率以及Doppler速度与INS组合 ,建立了其卡尔曼滤波方程 ,设计了飞行轨迹 ,给出了惯性元件精度较低时组合系统的仿真输出。仿真结果表明 ,多传感器... 设计了一种由INS、GPS和Doppler测速雷达构成的多传感器组合导航系统。采用GPS伪距、伪距率以及Doppler速度与INS组合 ,建立了其卡尔曼滤波方程 ,设计了飞行轨迹 ,给出了惯性元件精度较低时组合系统的仿真输出。仿真结果表明 ,多传感器组合导航系统能有效提高导航精度 ,降低对惯性元件的性能要求 。 展开更多
关键词 组合导航系统 INS 雷达 多传感器 元件 伪距 导航精度 仿真结果 组合系统 测速
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多传感器组合导航系统设计 被引量：2
4
作者 赵琳 刘鹰 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 1999年第4期34-39,共6页
介绍了多传感器组合导航系统的设计方法，从系统功能、硬件结构、数据处理算法和故障检测等方面全面深入地研究了分布式多机系统、联合滤波算法以及基于多传感器冗余方案的故障检测和隔离算法．本文设计的多传感器组合导航系统方案合理... 介绍了多传感器组合导航系统的设计方法，从系统功能、硬件结构、数据处理算法和故障检测等方面全面深入地研究了分布式多机系统、联合滤波算法以及基于多传感器冗余方案的故障检测和隔离算法．本文设计的多传感器组合导航系统方案合理，数据处理精度高，算法计算量小，可靠性高。 展开更多
关键词 多传感器系统 组合导航系统 联合滤波
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多传感器组合导航系统的多尺度异步信息融合算法 被引量：4
5
作者 刘磊 林雪原 周旻 《海军航空工程学院学报》 2012年第3期276-280,共5页
首先，将状态方程采用数据块变换的方式得到新的状态块方程，并将量测方程表达为数据块的形式；然后，将量测向量进行多层小波变换以得到新的量测向量，结合状态块方程进行卡尔曼滤波；最后，利用异步贯序滤波的方法，建立了基于全局的... 首先，将状态方程采用数据块变换的方式得到新的状态块方程，并将量测方程表达为数据块的形式；然后，将量测向量进行多层小波变换以得到新的量测向量，结合状态块方程进行卡尔曼滤波；最后，利用异步贯序滤波的方法，建立了基于全局的最优估计值。将上述算法应用于GPS／SST／高度表／SINS多组合导航系统，仿真结果表明：相对于单一尺度的异步滤波算法，该算法可明显地提高系统的滤波精度。 展开更多
关键词 多传感器组合 导航系统 多尺度 异步信息融合算法
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无反馈多级式多传感器组合导航系统 被引量：2
6
作者 林雪原 《中国空间科学技术》 EI CSCD 北大核心 2012年第1期21-26,共6页
传统的多传感器组合导航系统大都采用集中式、分布式与混合式信息融合方法,而多级式信息融合算法是上述3种算法的发展,可完成高层次空间融合。文章首先研究了基于无反馈信息的多传感器组合导航系统的多级式信息融合算法,然后理论分析证... 传统的多传感器组合导航系统大都采用集中式、分布式与混合式信息融合方法,而多级式信息融合算法是上述3种算法的发展,可完成高层次空间融合。文章首先研究了基于无反馈信息的多传感器组合导航系统的多级式信息融合算法,然后理论分析证明该算法与无反馈形式的联邦卡尔曼滤波算法等价,最后以SINS/GPS/SST/高度表多组合导航系统为例,对上述算法及结论进行了仿真与验证。 展开更多
关键词 联邦滤波 多级式融合 融合算法 组合导航系统
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容错多传感器组合导航系统发展综述 被引量：6
7
作者 徐景硕 王维江 高扬 《航空电子技术》 2006年第3期25-28,32,共5页
对容错组合导航系统的基本理论、联邦滤波器的设计方法、特点进行了分析；指出联邦滤波器在时间和空间上为组合导航系统的容错设计提供了条件；同时对组合导航系统故障诊断、故障隔离和系统重构方法进行了研究。
关键词 组合导航系统 联邦滤波器 故障诊断与隔离
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基于交互式多模型的多传感器组合导航系统 被引量：4
8
作者 林雪原 《兵工自动化》 2011年第6期27-30,共4页
针对复杂环境中组合导航系统模型参数变化导致单一参数滤波器滤波精度下降的问题,对基于交互式多模型的多传感器组合导航系统进行研究。给出状态基于全局信息的融合估计公式,将交互式多模型卡尔曼滤波算法应用于SST/GPS/SINS多传感器组... 针对复杂环境中组合导航系统模型参数变化导致单一参数滤波器滤波精度下降的问题,对基于交互式多模型的多传感器组合导航系统进行研究。给出状态基于全局信息的融合估计公式,将交互式多模型卡尔曼滤波算法应用于SST/GPS/SINS多传感器组合导航系统,并与单一模型下的卡尔曼滤波方法进行比较。仿真实验结果表明,该方法能提高组合导航系统的滤波精度与可靠性,但当实际的模型集不能覆盖实际的所有模态时,系统的滤波精度会有所下降。 展开更多
关键词 多传感器组合导航 交互式多模型滤波器 融合算法
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多传感器组合导航系统的改进多尺度滤波算法 被引量：6
9
作者 林雪原 孙玉梅 +2 位作者 董云云 乔玉新 陈祥光 《中国空间科学技术》 EI CSCD 北大核心 2020年第4期61-68,共8页
多尺度滤波算法在多传感器组合导航系统中已得到成功应用,然而该算法用到多个时刻的量测向量,导致算法计算量过大,并影响系统的实时性。针对上述问题,首先利用分块技术与小波变换将时域内描述的系统原始状态方程转换为块状态方程,然后... 多尺度滤波算法在多传感器组合导航系统中已得到成功应用,然而该算法用到多个时刻的量测向量,导致算法计算量过大,并影响系统的实时性。针对上述问题,首先利用分块技术与小波变换将时域内描述的系统原始状态方程转换为块状态方程,然后将实时得到的当前时刻的量测向量表达为块状态向量的形式,最后结合常规卡尔曼滤波技术与序贯滤波的思想,提出了一种改进的多传感器组合导航系统多尺度滤波方法。将该算法应用于GPS/SST/SINS多传感器组合导航系统,仿真结果验证了该算法不仅具有较好的实时性,而且相对于传统算法,系统的定位精度提高1倍以上。 展开更多
关键词 多尺度滤波 改进算法 卡尔曼滤波 组合导航系统 块状态方程
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井下多传感器组合导航系统 被引量：2
10
作者 张元刚 刘坤 +1 位作者 白猛 彭继国 《工矿自动化》 北大核心 2019年第7期10-16,共7页
针对井下车辆高精度惯性导航成本较高、低成本MEMS惯性传感器漂移较大等问题,提出一种井下多传感器组合导航系统,该系统通过蓝牙测距信息、MEMS惯性传感器及车载里程计信息进行组合导航。利用卡尔曼滤波技术融合多传感器数据,结合蓝牙... 针对井下车辆高精度惯性导航成本较高、低成本MEMS惯性传感器漂移较大等问题,提出一种井下多传感器组合导航系统,该系统通过蓝牙测距信息、MEMS惯性传感器及车载里程计信息进行组合导航。利用卡尔曼滤波技术融合多传感器数据,结合蓝牙测距信息抑制MEMS惯性传感器漂移,提高车载惯性传感器在一段时间内的定位精度;通过MEMS惯性传感器预测车辆位置,有效滤除干扰标签的蓝牙信号,提高数据可靠性;融合车辆里程计数据后,定位结果更加稳定可靠。测试结果表明,在井下蓝牙标签间隔10m布站情况下,每10m定位误差在3.2m以内,能够满足井下导航要求。 展开更多
关键词 井下定位 井下车辆导航 组合导航 多传感器信息融合 卡尔曼滤波 MEMS惯性传感器 蓝牙 里程计
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GPS间歇性失效环境下的低成本多传感器组合导航系统研究 被引量：5
11
作者 吴振钿 吴发林 +2 位作者 付勇 赵剡 钟海波 《航空兵器》 2015年第3期13-17,共5页
针对GPS/SINS组合导航系统在GPS间歇性失效环境下导航精度迅速下降的问题,设计了一种低成本的多传感器组合导航系统。该系统由陀螺仪、加速度计、气压计、磁力计和GPS组成,通过卡尔曼滤波器进行信息融合来实现精确的导航定位。针对GPS... 针对GPS/SINS组合导航系统在GPS间歇性失效环境下导航精度迅速下降的问题,设计了一种低成本的多传感器组合导航系统。该系统由陀螺仪、加速度计、气压计、磁力计和GPS组成,通过卡尔曼滤波器进行信息融合来实现精确的导航定位。针对GPS间歇性失效环境,利用气压计和磁力计的测量信息来辅助SINS进行导航。采用内置MEMS多传感器的智能产品对设计的系统进行了实验验证。实验结果表明,该系统可以在GPS间歇性失效的环境下实现精确的导航定位。 展开更多
关键词 GPS失效 多传感器 组合导航 卡尔曼滤波
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基于航位推算的车载组合导航系统NHC杆臂估计算法
12
作者 邓成剑 陈起金 +1 位作者 张提升 牛小骥 《北京航空航天大学学报》 北大核心 2025年第2期668-675,共8页
车辆运动的非完整性约束(NHC)可用作车载组合导航系统的速度观测信息,能够有效抑制惯性导航系统(INS)的误差累积。充分发挥NHC的约束作用需要准确估计和补偿IMU安装角和NHC杆臂。因此对NHC杆臂进行研究,通过三维航位推算(dead reckoning... 车辆运动的非完整性约束(NHC)可用作车载组合导航系统的速度观测信息,能够有效抑制惯性导航系统(INS)的误差累积。充分发挥NHC的约束作用需要准确估计和补偿IMU安装角和NHC杆臂。因此对NHC杆臂进行研究,通过三维航位推算(dead reckoning)及扩展卡尔曼滤波器,在没有里程计的情况下,同时估计IMU安装角和NHC杆臂。实验结果表明,本算法能够同时准确估计高精度惯导和低精度MEMS惯导的安装角和NHC杆臂,安装角估计误差小于0.1°,使用估计的NHC杆臂投影点比IMU中心更符合NHC约束条件,能够明显提高NHC约束的辅助效果,提升车载组合导航系统的性能。 展开更多
关键词 车载组合导航系统 航位推算 非完整性约束 NHC杆臂 IMU安装角
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多传感器信息融合技术及其在组合导航系统中的应用 被引量：10
13
作者 黄晓瑞 崔平远 崔祜涛 《高技术通讯》 EI CAS CSCD 2002年第2期107-110,共4页
针对组合导航系统在数据处理时存在的计算量大和故障数据相互污染的问题 ,提出了一种基于信息融合的导航参数最优估计滤波方法。文中首先介绍了信息融合的基本原理、关键技术以及常用方法 ,然后以INS/GPS组合为例 ,对组合导航系统的工... 针对组合导航系统在数据处理时存在的计算量大和故障数据相互污染的问题 ,提出了一种基于信息融合的导航参数最优估计滤波方法。文中首先介绍了信息融合的基本原理、关键技术以及常用方法 ,然后以INS/GPS组合为例 ,对组合导航系统的工作原理和模型建立进行了详细的分析 ,最后通过计算机仿真证明了该方法可提高导航系统的计算精度和速度 ,有较好的容错性和环境适应性 。 展开更多
关键词 传感器 组合导航系统 信息融合 卡尔曼滤波 工作原理 仿真 数据处理
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多传感器多尺度融合估计在组合导航系统中的应用 被引量：7
14
作者 周雪梅 吴简彤 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 2005年第2期41-44,共4页
基于某一给定尺度上的动态系统和不同尺度上的观测系统建立了多传感器的多尺度融合估计模型及算法,并将此算法应用于GPS/INS 组合导航系统中,获得了比仅在单一尺度上进行估计更好的结果,有效地提高了组合导航系统的精度。
关键词 多传感器 多尺度 GPS/INS组合导航系统 融合估计 应用 估计模型 系统建立 动态系统 算法
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简易型GPS、角速度传感器组合导航系统 被引量：1
15
作者 吴广华 张茂林 +3 位作者 张杏谷 胡稳才 黄丽卿 林庆武 《中国航海》 CSCD 北大核心 2001年第2期27-30,共4页
利用卡尔曼滤波器综合GPS位置信息 ,转向角速度和速度脉冲信息 ,卫星定位正常时 ,可识别和优化航向和速度 ,在卫星被遮蔽时 ,可利用优化后的航向和速度推算位置 ,从而实现真正的连续导航。
关键词 全球定位系统 卡尔曼滤波器 连续导航系统 简易型GPS 角速度传感器 组合导航系统 船舶
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多传感器多模型多尺度组合导航系统算法 被引量：2
16
作者 林雪原 郭丽龙 王捷 《海军航空工程学院学报》 2013年第2期101-106,共6页
多传感器组合导航系统是组合导航发展的方向之一。针对复杂环境,多模型自适应算法可以较好地解决模型及参数不确定的问题;而多尺度融合算法将基于模型的动态系统分析与具有统计特性的多尺度信号变换方法相结合,可有效提高系统的滤波精... 多传感器组合导航系统是组合导航发展的方向之一。针对复杂环境,多模型自适应算法可以较好地解决模型及参数不确定的问题;而多尺度融合算法将基于模型的动态系统分析与具有统计特性的多尺度信号变换方法相结合,可有效提高系统的滤波精度。为此,文章将多模型估计与多尺度滤波算法相结合构成多模型多尺度滤波算法,该算法用于多组合导航系统后,经仿真验证,相对于多模型或单模型多尺度滤波算法,系统的滤波精度明显提高。 展开更多
关键词 多传感器组合导航 交互式多模型滤波器 多尺度滤波算法 融合算法
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组合导航系统中异步多传感器信息融合算法 被引量：13
17
作者 朱倚娴 程向红 +1 位作者 周玲 刘全 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第2期195-200,共6页
针对组合导航系统中多个传感器采样频率不同且存在量测滞后的问题,提出一种基于多尺度数据分块的组合导航信息融合算法.建立最高采样率下的系统模型,通过状态和观测的分块得到基于多尺度的系统模型,利用不同尺度上的观测信息在各尺度上... 针对组合导航系统中多个传感器采样频率不同且存在量测滞后的问题,提出一种基于多尺度数据分块的组合导航信息融合算法.建立最高采样率下的系统模型,通过状态和观测的分块得到基于多尺度的系统模型,利用不同尺度上的观测信息在各尺度上进行Kalman滤波,并经融合最终获得基于全局的状态估计值.将该算法用于SINS/DVL/TAN组合导航系统仿真,结果表明,在异步多传感器量测的情况下,基于多尺度数据分块的信息融合算法与非等间隔Kalman滤波算法相比,北向速度最大误差减小24.1%,纬度最大误差减小23.8%,东向速度最大误差和经度最大误差均略有减小.因此,信息融合算法具有较高的滤波精度,有利于提高系统的导航定位精度. 展开更多
关键词 组合导航系统 异步多传感器 信息融合 多尺度 KALMAN滤波
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用于组合导航系统的三轴地磁导航传感器设计 被引量：2
18
作者 金海红 吴东升 范之国 《无线互联科技》 2020年第6期85-88,共4页
文章针对仿生偏振光/地磁/惯导多源信息组合导航系统中的地磁导航需求,设计了一种三轴地磁导航传感器。介绍了应用背景、设计需求与实现方法,进行了系统的误差分析,并针对不同误差来源,进行了标定测量与补偿,实现了三轴姿态角的动态测量... 文章针对仿生偏振光/地磁/惯导多源信息组合导航系统中的地磁导航需求,设计了一种三轴地磁导航传感器。介绍了应用背景、设计需求与实现方法,进行了系统的误差分析,并针对不同误差来源,进行了标定测量与补偿,实现了三轴姿态角的动态测量,为多信息源融合下的导航系统提供了一种获取地磁导航信息的有效手段。 展开更多
关键词 磁阻传感器 地磁导航 加速度计 组合导航
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组合式差动圆柱面电容倾角传感器的输出特性研究
19
作者 王福谦 《兵器装备工程学报》 北大核心 2025年第2期157-167,共11页
由于电容传感器极板的边缘效应,导致其存在有边缘附加电容,使其灵敏度降低并产生非线性,对传感器的输出特性产生影响。为了研究组合式差动圆柱面电容倾角传感器在计及边缘效应情况下的输出特性,将保角变换法、格林函数法和计算机数值模... 由于电容传感器极板的边缘效应,导致其存在有边缘附加电容,使其灵敏度降低并产生非线性,对传感器的输出特性产生影响。为了研究组合式差动圆柱面电容倾角传感器在计及边缘效应情况下的输出特性,将保角变换法、格林函数法和计算机数值模拟相结合,首先讨论组合式差动圆柱面电容器其中一组差动传感器的输出特性,指出改善该组传感器输出特性的途径,然后在该组传感器输出特性的基础上,研究组合式差动圆柱面电容倾角传感器的输出特性。理论分析和数值模拟结果表明,可通过5个途径来改善组合式差动圆柱面电容倾角传感器的输出特性:一是使转动与固定极板所对的圆心角相等;二是减小2个固定极板间隙所对的圆心角;三是增大转动、固定极板的半径并减小其差值;四是在转动、固定极板所对的圆心角相等的情形下,增大其圆心角的数值至π/2,使该传感器的测量范围增大至π/2;五是适度增加该组合传感器的单元数。该项研究不仅为在计及极板边缘效应情况下的电容传感器电容量的计算提供了一种新的方法,也消除了极板横向边缘效应对其输出特性的影响,提高了电容传感器的测量精度,为传感器的设计与研究提供了一种新的思路,在科研上具有一定的理论意义和实用价值。 展开更多
关键词 组合式 差动式 圆柱面 电容倾角传感器 边缘效应 保角变换法 格林函数法 数值模拟 输出特性
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基于多传感器的车载组合导航系统关键技术研究 被引量：2
20
作者 徐士厚 《信息通信》 2014年第6期34-35,共2页
车载导航系统由以前单一的导航系统逐渐发展为多传感器的车载组合导航系统,具有更高的精确度、可靠性和抗干扰性。文章首先分析了不同导航系统的特点,提出多传感器车载组合导航的必要性和优点,然后给出了组合导航的软硬件架构,对组合导... 车载导航系统由以前单一的导航系统逐渐发展为多传感器的车载组合导航系统,具有更高的精确度、可靠性和抗干扰性。文章首先分析了不同导航系统的特点,提出多传感器车载组合导航的必要性和优点,然后给出了组合导航的软硬件架构,对组合导航系统关键技术信息融合算法进行了详细探究,提出了工程实现的重要事项。 展开更多
关键词 多传感器 组合导航系统 信息融合
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