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基于高斯-柯西核的多AUV协同导航最大熵鲁棒滤波算法
1
作者
刘鹏飞
张倍铭
+3 位作者
刘鹏娇
刘晓健
刘昊
马国驹
《中国惯性技术学报》
北大核心
2025年第5期487-494,530,共9页
多自主水下航行器(AUV)协同导航是水下多任务执行的关键技术之一。针对基于捷联惯性导航系统(SINS)/多普勒计程仪(DVL)的多AUV协同导航系统中,量测信息易受水下声道异常噪声影响导致定位精度下降的问题,提出一种基于高斯-柯西核的多AUV...
多自主水下航行器(AUV)协同导航是水下多任务执行的关键技术之一。针对基于捷联惯性导航系统(SINS)/多普勒计程仪(DVL)的多AUV协同导航系统中,量测信息易受水下声道异常噪声影响导致定位精度下降的问题,提出一种基于高斯-柯西核的多AUV协同导航滤波算法。首先,在SINS/DVL紧组合模型的基础上,推导了距离辅助修正模型。其次,为降低复杂水下环境中异常野值对协同精度的影响,提出基于高斯-柯西核的最大熵鲁棒滤波算法。湖试实验结果表明,所提算法的定位精度较卡尔曼滤波算法、Huber滤波算法和高斯核最大熵滤波算法分别提升70.3%、62.4%和35.4%,有效降低了水下复杂环境引起的异常噪声对定位精度的影响。
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关键词
惯性/多普勒计程仪
协同导航
相对距离
柯西核
最大熵
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职称材料
复杂水下环境中自适应粒子群优化的SINS/DVL组合导航方法
被引量:
5
2
作者
王迪
王冰
+3 位作者
黄浩乾
王广才
刘锡祥
姚逸卿
《中国惯性技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2023年第10期1023-1029,1036,共8页
针对复杂水下环境中基于捷联惯性导航系统/多普勒计程仪(SINS/DVL)组合导航系统受干扰导致定位精度下降的问题,提出一种自适应粒子群优化的SINS/DVL组合导航方法。首先,针对模型中方差估计不一致问题,构建了基于状态变换原理的SINS/DVL...
针对复杂水下环境中基于捷联惯性导航系统/多普勒计程仪(SINS/DVL)组合导航系统受干扰导致定位精度下降的问题,提出一种自适应粒子群优化的SINS/DVL组合导航方法。首先,针对模型中方差估计不一致问题,构建了基于状态变换原理的SINS/DVL导航模型;其次,考虑到复杂水下环境中基于卡尔曼滤波的噪声难以估计问题,构造粒子滤波适应度函数,并设计了一种自适应粒子群优化算法;最后,对所提方法进行了仿真实验和湖试实验。实验结果表明:所提方法可以解决复杂水下环境中SINS/DVL组合导航系统受干扰导致定位精度不高的问题。相比于卡尔曼滤波方法、Huber鲁棒滤波方法,所提方法的水平位置误差最大值分别减少了49.56%和41.20%。
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关键词
捷联
惯性
导航系统
/多普勒
计程仪
组合导航
粒子群优化
鲁棒滤波
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职称材料
题名
基于高斯-柯西核的多AUV协同导航最大熵鲁棒滤波算法
1
作者
刘鹏飞
张倍铭
刘鹏娇
刘晓健
刘昊
马国驹
机构
中国电子科技集团公司第五十四研究所
北京跟踪与通信技术研究所
出处
《中国惯性技术学报》
北大核心
2025年第5期487-494,530,共9页
基金
河北省科技重大专项项目(22280901Z)。
文摘
多自主水下航行器(AUV)协同导航是水下多任务执行的关键技术之一。针对基于捷联惯性导航系统(SINS)/多普勒计程仪(DVL)的多AUV协同导航系统中,量测信息易受水下声道异常噪声影响导致定位精度下降的问题,提出一种基于高斯-柯西核的多AUV协同导航滤波算法。首先,在SINS/DVL紧组合模型的基础上,推导了距离辅助修正模型。其次,为降低复杂水下环境中异常野值对协同精度的影响,提出基于高斯-柯西核的最大熵鲁棒滤波算法。湖试实验结果表明,所提算法的定位精度较卡尔曼滤波算法、Huber滤波算法和高斯核最大熵滤波算法分别提升70.3%、62.4%和35.4%,有效降低了水下复杂环境引起的异常噪声对定位精度的影响。
关键词
惯性/多普勒计程仪
协同导航
相对距离
柯西核
最大熵
Keywords
SINS/DVL
cooperative navigation
relative distance
Cauchy kernel
maximum correntropy
分类号
U666.1 [交通运输工程—船舶及航道工程]
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职称材料
题名
复杂水下环境中自适应粒子群优化的SINS/DVL组合导航方法
被引量:
5
2
作者
王迪
王冰
黄浩乾
王广才
刘锡祥
姚逸卿
机构
河海大学能源与电气学院
湖南大学机械与运载工程学院
东南大学仪器科学与工程学院
出处
《中国惯性技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2023年第10期1023-1029,1036,共8页
基金
国家自然科学基金(62303157)
中国博士后科学基金面上项目(2022M720993)
江苏省卓越博士后计划资助项目(2023ZB042)。
文摘
针对复杂水下环境中基于捷联惯性导航系统/多普勒计程仪(SINS/DVL)组合导航系统受干扰导致定位精度下降的问题,提出一种自适应粒子群优化的SINS/DVL组合导航方法。首先,针对模型中方差估计不一致问题,构建了基于状态变换原理的SINS/DVL导航模型;其次,考虑到复杂水下环境中基于卡尔曼滤波的噪声难以估计问题,构造粒子滤波适应度函数,并设计了一种自适应粒子群优化算法;最后,对所提方法进行了仿真实验和湖试实验。实验结果表明:所提方法可以解决复杂水下环境中SINS/DVL组合导航系统受干扰导致定位精度不高的问题。相比于卡尔曼滤波方法、Huber鲁棒滤波方法,所提方法的水平位置误差最大值分别减少了49.56%和41.20%。
关键词
捷联
惯性
导航系统
/多普勒
计程仪
组合导航
粒子群优化
鲁棒滤波
Keywords
strapdown inertial navigation system/Doppler velocity log
integrated navigation
particle swarm optimization
robust filter
分类号
U666.1 [交通运输工程—船舶及航道工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于高斯-柯西核的多AUV协同导航最大熵鲁棒滤波算法
刘鹏飞
张倍铭
刘鹏娇
刘晓健
刘昊
马国驹
《中国惯性技术学报》
北大核心
2025
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
复杂水下环境中自适应粒子群优化的SINS/DVL组合导航方法
王迪
王冰
黄浩乾
王广才
刘锡祥
姚逸卿
《中国惯性技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2023
5
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职称材料
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